碳包覆磁铁矿粉等温还原反应动力学

研究了碳包覆磁铁矿粉等温还原速率的最佳影响因素,试验以烟煤与无烟煤为碳源,采用研磨时间为105 s的碳包覆磁铁矿粉,利用自制的动态还原反应炉分别测试以烟煤和无烟煤为碳源包覆磁铁矿粉在不同温度下的失重状态;结合多相反应速率方程做出三种限制性因素下的速率方程,通过线性拟合得出方程的拟合曲线相关系数和速率常数k,再结合最大似然法得出D3模型为最佳模型,即以气相扩散为限制性环节,模型方程为G(α)=[1-(1-α)~(1/3)]~2,计算得出的烟煤碳包覆还原反应活化能E_a为52.317 kJ/mol。     

末煤干选工艺在阳煤五矿的工业化应用

阳煤五矿选煤厂小于13 mm粒级末原煤不分选,由于灰分高、发热量低,需要将全部水洗块精煤掺入末原煤才能满足精煤产品发热量大于21.34 MJ/kg的质量要求,降低了选煤厂的洗选效益。对末煤可选性研究表明,高分选密度下末原煤可选性为易选和中等可选,可以采用干法分选。干选模拟计算和工业化生产结果均表明,小于13 mm末原煤采用干法排矸,可以大幅提高和稳定精煤发热量,又能避免水洗产生煤泥的问题。末煤干选系统自2020年9月投入运行后,精煤产品发热量满足市场质量要求,块精煤可单独销售而不再掺配,选煤厂经济效益显著提高。     

晋城无烟煤研磨设备选型及改进建议

通过调研了解国内外磨煤机对晋城无烟煤的适应性,总结工业运行经验,对比各类磨机技术经济性;针对晋城无烟煤煤质特性、试验研究结果及实际运行情况,为晋城无烟煤研磨设备的选型及改进提出建议。     

低挥发分无烟煤及其混煤燃烧性能研究

采用热天平和一维火焰炉对耒阳低挥发分无烟煤及其混煤的着火、燃烧、燃尽以及结渣特性等进行试验研究,分析了挥发分含量及掺配比对煤燃烧性能的影响.根据试验结果,运用模糊数学方法进行综合评判,确定了混煤的最佳掺配比,为混煤的合理燃烧提供了科学依据.     

基于CT三维重构的无烟煤孔隙结构及连通性特征对比表征

碳中和背景下,促进煤层气开发与利用有重要能源安全战略意义,我国高煤级煤层气资源储量丰富,但存在显著的“产能瓶颈”问题,需要开展针对性的储层研究。利用CT技术,以沁水盆地阳泉矿区新景矿区无烟煤样品为例,对高煤级煤孔隙结构和连通性进行精细表征与三维重构分析。研究发现：无烟煤样品孔体积大多不超过8 000μm³,孔表面积大多不超过2 000μm²,孔径大多不超过10μm。无烟煤样品的渗流孔隙相对较为发育,但空间分布相对分散;对其空间连通性进行表征分析,并与低中煤阶煤的孔隙结构连通性进行对比,认为高煤级煤孔隙间相对孤立、不连通,难以构成连通域,造成储层虽具有良好吸附能力但渗流能力较差,从而影响基质中煤层气的渗流、运移和开发。     

一次无烟煤煅烧水泥熟料岩相结构鉴定及还原熟料特殊龟裂纹成因分析

本文通过两个无烟煤煅烧的水泥熟料岩相观测实例,依据熟料岩相结构进行煅烧进程分析,探讨无烟煤煅烧水泥熟料存在的问题。对火焰形状、过多用煤的弊端提出看法。本文还就还原熟料中出现的一种特殊裂纹的形成原因进行了分析。     

长焰煤低温氧化主要官能团迁移规律研究

煤自燃是引起煤矿火灾的主要原因,宏观上表现为煤自燃释放热量不断积聚,最终导致煤体升温引发火灾;微观上表现为煤中的活性官能团不断与氧进行各种氧化反应产生热量,不同煤种微观结构的种类和数量不同导致煤自燃倾向性不同。为研究典型杨伙盘长焰煤的原始波谱图、特征温度点的红外结构参数变化规律和主要官能团的迁移规律,采用原位漫反射傅里叶变换红外光谱测试系统,测量煤氧化过程中官能团的变化,得到了长焰煤原始煤样的波谱图;采用Origin软件对原始波谱进行分峰拟合,得出了各官能团的含量;计算分析了不同特征温度点下的红外结构参数,并与阳泉无烟煤进行了对比分析。结果表明:原始煤样中长焰煤的内表面积比较大,内部结构疏松,脂肪氢含量较多,脂肪链长度较短,芳香缩合度较低,更易发生自燃;随温度升高,各个温度点结构参数I_1长焰煤小于无烟煤,结构参数I_2长焰煤大于无烟煤,结构参数I_3长焰煤为先递减后递增的趋势;长焰煤中羟基、脂肪烃和含氧官能团是较活跃的基团,主要受自身羟基含量、烷基侧链和脂肪烃长链的影响,在煤氧化过程中变化较大,对煤的氧化反应影响较大;芳香烃在长焰煤中的变化较小,相对比较稳定。     

不同耦合剂在煤样声波测试中的对比分析研究

在煤样声波测试中,不同的耦合剂对测试结果具有重要影响。选取煤层气富集的山西省沁水盆地某矿3号煤层进行煤样采集并制备出标准煤样。使用不同的耦合剂测定了标准铝样的纵波速度并与其标准速度进行对比分析,测试结果表明,利用不同耦合剂对铝样进行声波测试时,数据的稳定性和精度有一定的差异。鉴于水的挥发特性,又研究了水对煤岩的耦合效果随挥发时间变化的实验,结果表明水的耦合会随水的挥发而降低。综合3组数据的声波波幅,发现在不同耦合剂耦合状态下声波能量的衰减也有一定的差异。     

以无烟煤代替部分焦炭生产锰硅合金的应用

介绍了通过成分、电阻率和反应性等参数对比无烟煤与焦炭特性,进行了无烟煤代替部分焦炭生产锰硅合金的工业试验.结果表明使用晋城无烟煤能够降低电耗,提高生产能力,以15％的无烟煤代替比例效果最好.