煤直接液化残渣的成焦行为及在配煤炼焦中的应用

红柳林煤(HLL)经温和加氢液化(430℃)和炭化(410℃)得到的液化残渣(DCLR)与其他5种原料煤在实验室条件下配煤炼焦制备坩埚焦,有利于缓解优质炼焦煤短缺的现状,降低配煤炼焦的成本,有利于实现煤炭资源的综合利用。研究了原煤黏结指数,利用不同配比的煤样进行实验室坩埚焦的制备,分析了其焦炭成焦率、冷态强度和热态强度等性质,并提出配煤体系中加入DCLR的作用机理。结果表明:加入5%和10%的DCLR可分别替代12%和18%的优质炼焦煤,且得到的焦炭品质不变。DCLR加入量从5%增至10%时,焦炭的抗碎强度提升了1.20%,耐磨强度降低了1.04%,焦炭的热反应性提升了3%,反应后强度增加了2%;此外,DCLR的添加量不宜过高(15%),这是因为DCLR的高活性和高含量的惰性组分使配合煤的黏结性下降。DCLR最佳的制备条件为:液化温度430℃、炭化温度410℃、1%碱式氧化铁催化剂,此时制备的DCLR的黏结性指数为68,黏结性较强,适合作为配煤炼焦的添加剂和黏结剂。DCLR和气煤(QM)相互作用可部分替代肥煤(FM),使中间相的流动度增加、配煤的熔融温度区间拓宽,体系中大量气体冲刷胶质层,使胶质体充分渗透到煤颗粒的孔道中,得到高强度的焦炭。焦化初期,DCLR和QM的相互作用对于焦化关键过程有一定的影响,焦炭的各向异性程度增加。