无烟煤与添加剂炼焦实验研究

采用马钢炼焦原料研究了无烟煤与添加剂配煤炼焦新工艺.用无烟煤取代部分焦煤的炼焦实验结果表明,在黏结剂PRT和CMC分别为0.5％条件下,无烟煤配入量为14％时所炼出的焦炭的粒焦反应性比9％无烟煤时所炼的焦更低,而反应后强度则高于加入9％无烟煤时所炼的焦,与不加无烟煤所炼的焦的差距很小;此外,在无烟煤配入量为14％时,改变添加剂配比的炼焦实验结果表明,对3-2,3-3及3-5号配方所炼的焦,具有比较好的落下强度与转鼓指数、较低的粒焦反应性和较高的反应后强度,比较接近不加无烟煤的基准焦配方3-1.     

结焦指数模型的研究

正确判断焦炭成熟度对提高焦炭质量和降低炼焦耗热量十分重要,而采用结焦指数模型可定量判断焦炭成熟度。通过测定粗煤气温度的6种方法和试验数据,获得结焦指数模型CI=τC/τmax(炭化时间/火落时间)。同时根据不同炉型和结焦时间找出最佳CI值,并用于焦炉加热优化串级调控工艺(OCC)。     

Relation between the coking-chamber height, the coking pressure, and the packing density of regular or partially briquetted coal batch

Since coking coal is characterized by both elasticity and ductility in the plastic state, the coal charge of coke furnaces that contains a plastic layer exerts pressure (coking pressure) on the chamber walls. The pressure exerted depends on the height and mean density of the charge and on the elastoplastic (rheological) conditions. Formulas are obtained for the coking pressure as a function of the height and mean density of the charge and its properties. Those formulas are different for semiindustrial and industrial furnaces. They may be used in the analysis of semiindustrial and industrial coking data.     

捣固焦炭质量的改善与入炉煤性质的关系

通过配煤炼焦试验,研究了捣固炼焦相对于常规炼焦其焦炭质量改善效果与入炉煤性质的关系,进而建立了捣固焦炭质量改善效果与入炉煤性质参数的数学关系;在此数学关系的基础上,探讨了捣固炼焦改善焦炭质量的入炉煤性质范围。     

用石英砂替代标准无烟煤测定粘结指数的研究

通过改变石英砂掺比后的粘结指数试验表明随着石英砂掺入比例的减少试验煤样的似粘结指数逐渐增加,以石英砂为添加物的混焦似粘结指数与混焦粘结指数二者的比值同配合比具有非常好的线性回归关系,在此回归方程的基础上,建立了混焦粘结指数同不同比例下以石英砂为添加物的混焦的似粘结指数之间的相关方程。补充试验表明以标准无烟煤为添加物的混焦似粘结指数随配合比先增加后减小,当配合比小到1:5以后时,混焦的似粘结指数几乎和不添加添加物的全混焦的似粘结指数相当。通过比较不同添加物不同配比下混焦似粘结指数得出同配合比下以标准无烟煤为添加物的混焦似粘结指数大于以石英砂为添加物的混焦似粘结指数,二者之间的差别随配合比增大而增大。非线性回归结果表明以标准无烟煤为添加物的混焦似粘结指数(G_(2a)′)与以石英砂为添加物的混焦似粘结指数(G_(2s)′)的比值与配合比具有非常好的拟合关系。     

提高捣固焦炭质量,满足涟钢高炉需求

涟钢对附近某焦化厂捣固炼焦技术进行指导,选择了最适合捣固炼焦的无烟煤种,根据库存结构优化了配煤方案,通过炼焦试验,探索了捣固焦最佳经济质量指标,确定了适宜的炼焦温度及结焦时间。通过这些措施,解决了焦化厂捣固焦炭质量不稳定、强度差等问题,焦炭质量指标全面提高,增加了涟钢对捣固焦的用量,满足了涟钢高炉需求。     

无焦煤炼焦时惰性物对焦炭微观强度的影响

在无焦煤的炼焦条件下,将徐州气煤和枣庄肥煤两种煤混合,以此混煤为基础煤料,添加不同粒度的焦粉、瘦煤、无烟煤进行坩埚焦炼焦实验,对所炼制的坩埚焦进行焦炭光学组织、焦炭显微强度和结构强度分析测试。结果表明,添加惰性物使焦炭的各向异性指数(OTI)增大,I+Mf+FF减小;3种惰性物中,添加焦粉对提高焦炭显微强度和结构强度效果最好;惰性物的粒度越小,提高焦炭质量效果越明显。     

结焦时间与焦炭质量关系的20kg小焦炉实验分析

通过20kg小焦炉实验,探讨了在相同炼焦温度和同一配煤比条件下,结焦时间对焦炭质量的影响。结果显示,适当延长结焦时间能有效地提高焦炭的抗碎强度和反应后强度,而焦炭的耐磨强度和反应性明显降低,并从微观角度解释了焦炭质量变化的原因。建议在生产条件允许的情况下,应适当延长结焦时间,可以改善焦炭的冷热态强度。     

炼焦机理和焦炭质量预测的研究进展

综述了煤的热塑性、炼焦机理和焦炭质量预测的研究进展。煤的化学结构如煤中镜质组的烷基侧链和移动氢的含量决定了煤的热塑性,核磁共振、质子磁共振热分析、拉曼光谱和电子顺磁共振谱等从分子水平解释煤的热塑性、配合煤的相互作用和炼焦机理。塑性成焦机理认为,良好的氢传递和分子重排是炼焦中获得优质焦炭的重要条件,塑性成分在焦炭光学组织形成中非常关键,改变加热速率可使煤的光学组织形成机理改变。碱度指数（modified basicity index,MBI）、复合焦势（composite coking potential,CCP）和组合煤指数（combined coal index,CCI）等参数可精确地预测焦炭反应后强度和焦炭反应性。矿物质对焦炭强度的影响是研究热点,控制焦炭的裂纹和尺寸是未来焦炭质量的要求。     

镜质组反射率分布图在配煤炼焦中的应用

煤的镜质组反射率作为标志炼焦煤结焦性的最佳指标，在焦化企业中用于控制业煤质量、指导煤场分堆、优化配煤方案等环节，可以有效地稳定并提高焦炭质量，降低焦炭成本。     

青海焦煤煤质的特殊性研究

分析了青海焦煤的工业分析指标、镜质组反射率分布指标、焦炭机械强度、焦炭热性能,研究了青海焦煤的成焦显微结构,发现青海焦煤参与配煤炼焦,使焦炭质量劣化,不起焦煤作用的原因是其特殊成因造成其特殊的成焦结构,从而揭示出炼焦煤的工业质量指标及煤岩指标在评价炼焦煤质量上有一定的局限性,而单种煤成焦的显微结构(光学组成)能真正揭示炼焦煤的本质。     

入炉煤水分对炼焦过程及焦炭质量的影响

通过测定入炉煤水分分别为1%、6%和12%时煤料堆密度、升温速度及坩埚焦性质,得出入炉煤水分对其性质的影响。降低入炉煤水分虽然对煤料本身性质影响不大,但是其在炭化室内结焦过程的动态发生了显著变化,可显著提高焦炉生产能力及改善焦炭质量。入炉煤水分为1%时,煤料堆密度、升温速度及坩埚焦的性质都大大好于入炉煤水分为6%和12%这两种情况。     

装煤推焦二合一焚烧净化系统的开发与应用

分析了焦化行业装煤和推焦烟尘的治理情况,详述了采用装煤推焦二合一焚烧净化工艺的可能性及适用方案,综合处理效率达到60%￣95%,所排尾气中各污染物排放浓度及排放速率全部低于有关标准,可进行推广应用。     

中高硫瘦煤配煤炼焦试验及应用研究

为扩大炼焦煤资源,降低配煤成本,采用鄂尔多斯盆地南部渭北煤田西部矿区10号煤层的中高硫瘦煤为试验煤样,分析了煤样基本性质,说明其具有高硫、低灰的特点,黏结指数和胶质层厚度较一般瘦煤高,活惰比接近2,黏结性和结焦性较好。通过中高硫瘦煤单独成焦试验、煤岩学模拟配煤、工业焦炉炼焦试验,验证中高硫瘦煤配煤炼焦的可行性,确定中高硫瘦煤配煤炼焦优化方案。结果表明:中高硫瘦煤配煤炼焦可行,应尽量控制中高硫瘦煤配入量在10%以下,多配入强黏结性煤,以提高焦炭的热态强度。中高硫瘦煤配煤炼焦工业应用表明:配入中高硫瘦煤3%~7%可生产出质量合格的焦炭,扩大了炼焦用煤范围,降低了配煤成本。     

影响焦炭热性质的主要因素分析

焦炭的反应性和反应后强度是考核焦炭热性质的重要指标。根据梅山钢铁公司生产积累的数据,从配合煤灰分、灰成分、炼焦煤种、结焦时间等方面考察了对焦炭反应性及反应后强度的影响。结果表明,配合煤灰分在8.75%～9.75%时,随灰分增加,焦炭反应性增加,反应后强度降低;结焦时间以18h为基准,每提高1h,焦炭反应性降低3.5%,反应后强度提高3.9%。     

宽炭化室大容积焦炉的利弊分析

回顾了宽炭化室焦炉发展的理论基础,通过国内外生产实践及实验中获得的宽炭化室焦炉的数据,分析了宽炭化室焦炉单位容积产量下降的原因是实际的结焦时间指数n均大于2,远偏离试验得出的n=1.2～1.5。根据宽炭化室中煤料堆密度及气体流动的变化,应修订结焦时间指数n的计算模式。     

山西省焦化产业改革开放30年的发展

简要回顾了山西省焦化产业发展历程,分析了改革开放30年来山西焦炭生产迅速发展的原因。重点介绍了山西焦化产业发展的几个阶段:土焦炉逐步改造为改良焦炉,直至被彻底取缔;改良焦炉向机械化大型焦炉发展;大机焦产量逐年提高;焦化行业化产加工及环保水平得到提高。提出了山西焦化产业今后需要解决的问题:实施大企业、大集团战略;提高焦炭质量,满足大容积高炉要求;抓好化产回收及深加工、环境污染治理两大任务;推进调产项目的实施。     

原平气肥煤炼制优质冶金焦的探讨

为获得低灰、低硫、低挥发分、高强度的冶金焦炭,以山西原平气肥煤为主煤源,配入适量太原西山瘦煤进行20kg小焦炉试验,结果表明,所得焦炭粒度组成较好,工业分析、机械强度等均达一级冶金焦指标。在此基础上,进行了捣固炼焦试验,所得焦炭反应性明显降低,分别由原来的66.5%和71.5%降到47.5%和48.1%,反应强度明显提高,分别由原来的5.22%和3.5%提高到30.5%和29.7%。大焦炉生产应用表明,配入10%原平气煤后,所得焦炭各项性能测定结果较好,达到了降低成本,提高经济效益的目的。     

不同炼焦方式对焦炭质量的影响

采用国内有代表性的焦炉进行配煤炼焦试验,探讨不同炼焦方式对焦炭质量的影响,结果表明,捣固、配型煤、配沥青炼焦均能改善焦炭质量。当入炉煤的挥发分较高、黏结性偏低时,焦炭质量改善的效果较为显著;采用捣固炼焦比配型煤、配沥青炼焦更能有效地改善焦炭的反应性和反应后强度。     

基氏流动度在配煤炼焦中的应用

针对迁安中化炼焦煤采用常规煤质指标分析出现的单种煤常规指标较好,配煤炼焦后焦炭强度下降的问题,采用基氏流动度分析了常用两种中强黏结性炼焦煤A煤和B煤的煤质,探讨了其与常规煤质指标的关系,介绍了基氏流动度在配煤炼焦中的应用情况及存在问题。结果发现,A煤和B煤的常规煤质指标接近,最大基氏流动度分别为7209 ddpm和829 ddpm,可以较好区分两种煤;基氏流动度特征指标中的软化温度、塑性温度区间及最大流动度可反映炼焦煤的基本性质;炼焦煤的最大流动度的对数值在2.2~3.0、挥发分在23%~27%时,焦炭M40>87%、M10<7%。