影响焦炭性质的因素分析及质量预测模型研究现状

分析了原料煤的变质程度、黏结性指标和矿物质含量等性质以及炼焦温度、结焦时间等工艺条件在炼焦过程中对焦炭质量产生的影响,总结了焦炭质量预测模型的研究现状。对基于回归分析法和神经网络等智能算法的预测模型以及改进后预测模型的优缺点进行了评价,最后对焦炭预测模型的发展方向和研究重点进行了展望。     

影响焦炭质量的因素分析

随着钢铁工业的发展,对焦炭质量的要求愈来愈高,我国优质焦煤资源有限,为合理利用我国煤炭资源,结合企业生产实际,分别从焦炭质量的灰分、硫分、挥发分、冷热强度等重要指标,分析了影响焦炭质量的各种因素,包括:来煤的采样分析,贮煤场地的清洁,各煤种的分别堆放,煤的贮存量及贮存时间,煤的煤化程度、黏结性和结焦性等。     

气煤对配合煤炼制焦炭质量影响规律的研究

为了研究气煤在配煤炼焦过程中对配合煤炼制焦炭质量的影响规律,本文选取了不同变质程度的炼焦煤作为研究对象,对试验煤样进行配煤炼焦试验。研究结果表明,配入气煤后焦炭的冷强度和热态性能变差,气煤与不同煤种煤配煤时对配合煤焦炭质量的劣化程度不同,1/3焦煤和焦煤随着气煤配入量的增加使得焦炭质量均匀劣化,肥煤在气煤配入量小于30%时焦炭质量变化较小,配入量大于30%后焦炭质量明显变差。     

改质沥青及酚渣对配煤焦炭质量的影响

为提高瘦煤和1/2中黏煤在传统炼焦配煤中的比例,研究了在配煤中添加改质沥青及酚渣对焦炭质量的影响,采用不同配比的改质沥青和酚渣分别进行40 kg小焦炉配煤炼焦试验。结果表明:随着配煤中改质沥青配比的增加,焦炭的块度减小、干基全焦率Kd降低、粉焦率增加、灰分Ad降低,而焦炭硫含量的变化趋势不明显;配入质量分数1%的改质沥青时,焦炭的抗碎强度M4 0达到最大,比空白试验提高0.9%,配入质量分数1%~3%的改质沥青时,耐磨强度M10比空白试验低0.2%~0.3%;配入质量分数4%的改质沥青,焦炭的反应性和反应后强度都达到最佳,分别比空白试验降低7.9%和升高15.7%;酚渣的配入大幅降低了焦炭的冷强度,其不适宜作为黏结剂用于配煤炼焦。     

无烟煤粒度对焦炭质量的影响研究

我国炼焦煤资源供需矛盾突出,配入无烟煤炼焦是降低生产成本并扩大煤种资源利用的有效途径,无烟煤粒度对焦炭质量的影响研究可用于指导无烟煤在配煤炼焦中的技术应用。以典型1/3焦煤和不同粒度的无烟煤为研究对象,结合煤质特性分析并通过40 kg小焦炉开展炼焦实验。由研究发现,配入无烟煤可使焦炭的灰分降低、固定碳含量升高以及发热量提升。焦炭块度随无烟煤粒度减小而增大,表面平整且气孔均匀分布,当粒度大于3 mm时,焦炭易碎且无烟煤颗粒明显可见。焦炭强度随无烟煤粒度增加而降低,当无烟煤粒度小于0.5 mm时,焦炭CSR为70.1%,M₄₀为88.4%。当无烟煤配入粒度小于0.5 mm时,焦炭平均粒度为52.0 mm,其粒度分布集中于40～60 mm,该区段粒度占比为56.82%。无烟煤配入粒度小于3.0 mm时均可满足高炉运行要求。实验证明配入粒度小于0.5 mm的无烟煤时,焦炭质量得到显著提升,从而可扩大炼焦煤种资源并实现降本增效。     

焦炭强度影响因素研究

从煤质、煤岩、煤灰成分等方面研究了影响焦炭强度的因素。结果表明,中等煤化程度的单种煤和中等黏结性的配煤其热性质最佳,配煤炼得焦炭的反应性和反应后强度有一定的加和关系,不同的煤灰成分对焦炭反应性的影响程度也不同。     

焦炭显微强度的测定及其与煤性质的关联

研究了16种不同煤阶煤生成焦炭的显微强度．在不同变质程度煤生成的焦炭中,无烟煤和弱黏煤具有较高的显微强度,其它煤种生成焦炭的显微强度随挥发分的升高而轻微下降;加热速度升高,显微强度也下降．焦炭显微强度与煤样挥发分和岩相组分可以回归出关联式：M＝87．35—0．45Vdaf—3．82I,r＝0．658．焦炭显微强度与真相对密度间无明显的相关关系．     

无烟煤配入对焦炭性质的影响

研究了无烟煤添加量对焦炭冷态强度和热性能的影响。研究结果发现，无烟煤替代瘦煤炼焦会降低焦炭的冷态强度。但无烟煤添加量不大时，冷态强度下降不多。添加一定量的无烟煤可以改善焦炭的热态性能。     

焦炭热性能影响因素分析

结合近几年关于影响焦炭热性能因素的研究内容和研究方法,分析了原料煤性质、炼焦工艺、矿物质、焦炭显微组分以及焦炭气孔结构对焦炭热性能的影响.指出在优质炼焦煤资源匮乏的条件下,优化配煤、改善炼焦工艺、合理分配焦炭显微组分、降低矿物质对焦炭热性能的影响是炼焦科研工作的重点.     

煤热解影响因素分析研究

对煤热解的影响因素进行了分析,说明了各影响因素的内容与具体作用后对煤热解作用的机理与作用的结果,为煤热解技术的发展以及将来的煤炭地下热解工业性试验提供一定的理论基础指导。     

低变质煤配入量对焦炭性能的影响研究

通过对榆林低变质煤和其他炼焦煤基本性质的分析,将低变质煤配入炼焦煤炼焦,研究了低变质煤的配入量对焦炭性能的影响。结果表明:随着低变质煤配入量的增加,焦炭的各项性能均在降低,在低变质煤配入量为12%时,焦炭的抗碎强度和耐磨强度能达到冶金焦三级标准的要求。综合各项性能指标,认为低变质煤的配入量为10%左右时,较为适宜。     

地质构造对煤与瓦斯突出影响因素分析

瓦斯赋存及煤与瓦斯突出受各种地质因素控制,地质构造对煤与瓦斯突出起着决定性作用.焦作矿区是高瓦斯区,位于其中部的演马矿属煤与瓦斯突出矿井,演马井田是受凤凰岭断层和峪河断层控制的断块,瓦斯含量较高,构造煤厚变化大,2005年5月22日发生的煤与瓦斯压出事故正是地质构造、地压、瓦斯和煤体结构等多种因素综合作用的结果,地质构造是引起此次压出的决定性因素.     

合理利用煤源优化配煤提高焦炭质量的研究

介绍了合理利用煤源 ,优化配煤 ,降低生产成本 ,提高焦炭质量的研究 ,指出用谭家山煤替代牛马司煤配合炼焦是可行的 ,并且经生产实际检验 ,结果令人满意。     

煤对焦炭气化反应过程中微观结构的影响

利用焦炭及煤焦混合物在固定床气化炉中与二氧化碳进行气化反应，用BY-4型全自动显微光度计测定焦炭气孔结构参数和光学组织，探讨无烟煤在焦炭气化反应过程中微观结构的影响。结果表明，加入无烟煤，气化过程中焦炭气孔结构受到保护，在高温、气化历时长、焦炭反应性高的情况下，保护效果明显；无烟煤对焦炭的各向同性结构保护作用显著，各向异性单元越大，受到的保护作用越小。     

炼焦煤的工艺性质对焦炭光学组织的影响

对几种变质程度接近但工艺性质存在差异的炼焦煤成焦光学组织进行了对比研究.研究结果表明,对于变质程度接近的炼焦煤,其工艺性质对焦炭光学组织影响较大.对于黏结指数高且胶质体含量丰富的炼焦煤,易使焦炭光学组织向各向异性程度高的方向转变;对于黏结指数较低且胶质体含量少的炼焦煤,其焦炭光学组织的各向同性结构和惰性结构含量高.     

煤介电常数影响因素研究现状及分析

煤介电常数是研究电磁波在煤中传播特性的重要参数为了更好的分析电磁波在煤中的传播情况,完善和发展现有技术与煤电介质物理学的相关理论,通过国内外的文献调研,系统分析和总结了煤介电常数影响因素的研究现状,综合论述了煤介电常数随煤变质程度、水分、温度、矿物质以及测试频率的变化关系,指出了煤介电常数影响因素研究方法的不足以及预防矿井水灾、火灾的新发展方向。研究结果表明:影响煤介电常数的因素较多,通常分为主要因素和次要因素,在一定条件下,两者之间可以实现动态变化或者相互转换。     

井下遗煤自燃的影响因素分析与研究

针对井下遗煤自燃问题,结合大量相关研究,总结了影响井下遗煤自燃的六个因素:煤的氧化能力、所在空气中的氧浓度、风速、破碎及堆积状态、蓄热条件、孕育时间。概括了井下遗煤自燃的发生机理,分析了各因素间的相互关系,为井下现场综合防治遗煤自燃奠定基础。