CH4化学气相渗透沉积提高焦炭热性质研究

热解炭化学气相渗透沉积具有填充和修整焦炭气孔的功能,利用甲烷高温裂解生成的热解炭在焦炭内外表面渗透沉积可达到提高焦炭热性质的目的。试验结果显示,经过渗透沉积的焦炭抗CO4反应能力大幅提高,CRI和CSR明显改善,分别从31．04％降低到20．28％和从63．24％提高到77．69％。此外,试验还发现,反应的最佳条件为甲烷混合气的体积分数为47％,在51L／h的流量和1000℃的温度下反应6h。     

新型含硼季铵盐对焦炭热态性能的改善研究

 以含硼季铵盐（N-甲基溴代十二烷基二乙醇胺硼酸酯）作为新型焦炭劣化抑制剂,考察其对焦炭的热态性能改善影响,并对焦炭结构和形貌进行表征,初步探讨了含硼季铵盐改善焦炭热态性能的机理。结果表明：喷洒含硼季铵盐溶液后焦炭热态性能指标得到明显改善,1.0%的含硼季铵盐能使焦炭反应性CRI降低8.69%,反应后强度CSR提高7.94%,焦炭表面积、气孔直径和深度显著减小,减弱了二氧化碳对焦炭的侵蚀劣化作用,这为改善焦炭性能指标开拓了新途径。     

碳溶反应过程焦炭气孔结构变化规律

 利用焦炭反应性装置测定不同温度下焦炭的碳溶反应,采用比表面积及孔径分析仪、SEM表征焦炭的气孔结构参数,分别利用BET方程和BJH法计算焦炭的比表面积、孔体积和平均孔径,由吸附等温线计算焦炭表面分形特征变化,考察焦炭碳溶反应过程中孔结构的变化规律。研究表明,随着温度的升高,焦炭吸附曲线类型由I类向II类吸附等温线转变,比表面积以及孔容均先增加后减小,2～10 nm的孔径变化明显。1 000 ℃之前焦炭的溶损反应过程主要受化学反应速率影响,1 000 ℃之后受扩散控制的主导性提高,不同焦炭的气孔结构变化影响了溶损反应行为。分形维数与孔结构有一定的相关性,可以反映焦炭溶损过程气孔的变化。     

纤维素在炭化和活化过程中的结构变化

以纤维素为原料,通过在氮气氛下炭化和水蒸气活化得到纤维素基炭。采用热分析、傅里叶红外光谱、X射线衍射及低温N₂吸附测试手段研究了纤维素的炭化和活化过程以及过程中炭微晶结构和比表面积的变化。纤维素分子结构中的C-OH、C-O-C、C-H等基团在280~380℃之间大量分解,380℃后少量裂解产生的小分子碎片或基团持续分解,同时碳元素发生结构重排,形成石墨微晶。炭化温度是影响纤维素基活性炭微晶结构及孔结构的关键因素,随炭化温度的升高,石墨微晶尺寸变大,孔结构得到发育,但活性炭的比表面积则呈先增加后下降趋势,当炭化温度为600℃时所得活性炭比表面积最大;炭化时间对炭微晶结构及比表面积的影响不显著;随着活化时间的延长,先是炭结构中的非微晶碳被氧化,比表面积及总孔容积变大,然后微晶碳被氧化,微晶结构被破坏,炭中部分微孔变成中孔或大孔,导致比表面积及总孔容积变小,当微晶间的非微晶碳被充分氧化而又不破坏原微晶结构时得到的炭孔隙最丰富。      

一种改善焦炭热态性能的方法与实践

昆钢结合自身实际进行了采用炉外处理手段改善焦炭热态性能的研究,研发出适合昆钢焦炭特点的添加剂配方及适宜的工艺技术参数,通过工业性试验取得了良好的效果,焦炭反应性平均降低了2．15个百分点,反应后强度提高3．22个百分点,高炉平均日产量提高33．93％,燃料比降低89．25kg／t,为改善焦炭热态性能指标开拓了新途径。     

焦炭反应性和反应后强度的关系及影响因素研究

为了预测焦炭在高炉中的反应行为,对莱钢大量的焦炭进行了检测及数据的分析,说明焦炭反应性与反应后强度之间有良好的负相关性;对焦炭冷态强度与热态性能之间进行了对比,建议企业在保证焦炭的冷态强度合格的同时更要关注焦炭的热态性能指标;对影响焦炭热性能指标的水分、熄焦方式及配煤结构等因素进行了试验研究,指出焦炭水分稳定在较低水平上可以提高焦炭的热性能;干法熄焦可以显著改善焦炭的热性能;验证了配煤结构及煤质性能对焦炭热性能有根本影响。     

采用喷洒钝化剂方式改善焦炭热性能的实验研究

向焦炭表面喷洒钝化剂溶液可以改善焦炭热态强度.实验室研究了钝化剂溶液浓度和喷洒量两因素对焦炭反应性(CRI)、反应后强度(CSR)的影响规律.实验表明,钝化剂溶液浓度是主要影响因素,工业上实施该技术时,提高钝化剂溶液浓度就可以达到进一步改善焦炭热态性能的目的.     

高炉用焦热性质的初步探讨

现行的冷态检验焦炭质量的方法已不能确切地反映焦炭在高炉内的热性质,故就日本大分厂检验焦炭热性质的方法对鞍钢焦炭的反应性和反应后强度进行分析,提出了改善焦炭热性质的途径。     

焦炭热反应性的研究

焦炭热反应性影响高炉的透气性和高炉顺行。炼铁系统随着高炉生产的不断强化，对焦炭的热态性能要求也逐步提高。为了掌握焦炭热反应性的内部机理及其影响因素．结合生产实际。探讨改善焦炭热反应性及反应后强度的措施，建立有效的焦炭热态性能预警系统。     

高炉风口喷吹焦炉煤气的减排能力分析

为了探讨高炉喷入焦炉煤气降低钢铁行业碳消耗和碳排放的潜力,本文对风口喷吹焦炉煤气在高炉内各个区域的还原行为进行研究.从风口吹入的焦炉煤气被加热后,通过裂解、气化形成富H2、CO煤气,其标态体积约为原始焦炉煤气体积的1.5倍.在1 373 K以上温度区域,风口区产生的富氢煤气将热量传给固态或熔态物料,并作为催化剂加速焦炭...     

焦肥煤配比对顶装和捣固焦性能的影响

为了解顶装焦和捣固焦在性能指标上的差异,利用300 kg试验焦炉研究了不同焦肥煤配比对顶装焦和捣固焦性能的影响规律。研究发现,焦肥煤配比由30%提高到60%,捣固炼焦可以改善焦炭冷热强度,且改善作用逐渐减弱;焦炭镶嵌结构体积分数逐渐升高,而同性结构体积分数逐渐降低;焦炭平均孔径逐渐升高,气孔率逐渐降低。焦炭的反应后强度随镶嵌结构体积分数的增大呈现升高趋势,而反应性随各向同性总和ΣISO体积分数的升高而升高。相同配煤结构情况下,捣固焦平均孔径偏低,气孔壁厚度增加,气孔率低约20%。     

焦炭反应性及反应后强度试验方法优化

对焦炭反应性及反应后强度试验条件进行优化,提高样品入炉温度、增加反应前炉子恒温时间、控制制备样品粒度、缩短反应后系统保护时间,可大大提高检测效率。精密度和准确度试验表明:该优化方案快速准确。     

宝钢焦炉推焦车外轨在线改造技术实践

介绍宝钢焦炉推焦车外轨首次在线进行固定型式改造的技术应用实践,主要包括改造工艺介绍、改造难点分析以及所采取的具体改造技术措施。因推焦车外轨改造是在焦炉保持正常生产状态条件下进行,在施工过程中采取了针对性技术措施,克服了工艺交叉、施工环境复杂、安全等多方面困难,提高了施工效率,极大缩短了工期,减少了对焦炉生产的影响。同时,还提出了相关改进建议,可供其他类似机车轨道在线改造参考。     

CO2对焦炭高温气化影响及微观结构分析

??In order to improve the metallurgical properties of coke in blast furnace smelting and reduce the melting loss of the material by CO2 to reduce the coke ratio?? the effect of CO2 on coke gasification in blast furnace was simulated in laboratory. The changes and specific surface areas of coke under different melting loss conditions were studied and calculated. The results shows that the specific surface area of coke is always increasing when the CO2 concentration is lower. When the CO2 volume fraction is high?? the specific surface area first increases and then decreases. Fourier transform infrared analysis shows that with the increase of CO2 volume concentration?? the macrocyclic aromatics in coke decrease?? and a large amount of gas is generated and volatilized from coke?? accompanied by the formation of other salts. Therefore?? under the condition of constant CO2 volume concentration?? with the increase of reaction time?? the specific surface area of coke increases?? the microstructure changes and the vibration peak of some groups shifts. As a result?? the coke is pulverized and the strength is lowered.     

高炉风口焦炭的形貌与冶金行为

 为了研究焦炭在风口区域的劣化过程,获取高炉风口区及风口区边缘焦炭样品,利用显微分光光度计和扫描电镜对焦炭与氧化性气体、炉渣和铁水的反应界面形貌与生成物进行了检测,分析了焦炭在风口区的冶金行为。研究结果表明,氧化性气体会以消耗碳元素方式侵蚀焦炭基质,炉渣则会进入焦炭气孔和裂纹中,通过反应、冲蚀和挤压气孔壁的方式瓦解焦炭。铁水主要通过渗碳作用侵蚀焦炭,残留的灰分会覆盖气孔壁表面,阻碍化学反应进行。风口区的焦炭已经高度石墨化,呈现大量片状石墨结构,微观结构的改变导致焦炭强度降低,最终瓦解粉化。焦炭内部的灰分、炉渣颗粒会与炉渣融合,形成终渣。     

PbO对高炉原燃料冶金性能影响的分析

铅作为高炉原料中的一种微量元素,在高炉内循环富集会对高炉冶炼产生一系列不利影响.为了明确PbO对原燃料冶金性能的影响,通过气相吸附法制备不同铅含量的烧结矿、球团矿和焦炭样品,采用扫描电子显微镜对反应前后的富铅样品进行微观分析,研究富铅后原燃料冶金性能的变化.结果 表明,铅以PbO的形式吸附在烧结矿、球团矿和焦炭的表面和...     

孔隙结构特征对焦炭高温抗拉强度的影响

采用压汞仪测量焦炭与CO₂或H₂O反应后的孔隙结构特征,研究孔隙率、平均孔径、比表面积及孔径分布对焦炭高温抗拉强度的影响规律.焦炭孔隙率和平均孔径随反应率升高而增加.平均孔径小于30μm时气化反应以造孔为主,比表面积随反应率升高先增后减,大于30μm时以扩孔为主,随反应率升高而减小.与CO₂相比,H₂O反应后焦炭平均孔径小,比表面积大,抗拉强度高.焦炭抗拉强度随孔隙率和平均孔径增加而降低,平均孔径小于30μm时抗拉强度随比表面积增加而降低,大于30μm时随比表面积减小而降低.焦炭中小孔数量越多抗拉强度越高,大孔数量越多抗拉强度越低.相同反应率下,H₂O反应后焦炭中小孔数量增加,比表面积大,有利于保护气孔壁结构,抑制高温抗拉强度的降低.      

焦炭气孔结构对热性能指标的影响

通过40kg试验焦炉炼焦试验,研究了焦炭气孔结构对热性能指标的影响。结果表明,随着气孔率及焦炭平均气孔直径的增加,焦炭反应性增加,反应后强度下降,热性质恶化;随着焦炭平均气孔壁厚度的增加,焦炭反应性降低,反应后强度提高,热性质改善。配煤结构、炼焦条件、熄焦方式等是影响焦炭气孔结构的主要因素。     

三维分格式焦炉蓄热室传热分析与数值模拟

通过构建真实比例的三维分格式焦炉蓄热室模型,利用CFD软件,模拟计算了实际炼焦过程中蓄热室内周期性非稳态的传热过程,计算值与实际测量值相吻合。结果表明,分格式焦炉蓄热室顶部空间处,在加热期内容易产生较强的气体涡流运动,加强了其与格子砖的换热作用,导致了加热初期的温度梯度异常;得到了不同高度的焦炉格子砖内气固两相温度的周期性变化规律。还考察了格子砖导热系数以及废气流量分配系数对于蓄热室换热效果的影响,发现格子砖导热系数的增大,将导致蓄热室温度效率降低、出口气体温降升高,变化规律呈线性相关;发现操作条件下最佳的废气流量分配系数约为0.94,该废气流量分配系数下的空气与煤气蓄热室的温度效率最为接近。