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不同炼焦方式对焦炭质量的影响

作　者: 彭靖
导　师: 史世庄
学　校: 武汉科技大学
专　业: 化学工艺
关键词: 炼焦方式 配合煤性质 焦炭质量 对比研究
分类号: TQ520.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着经济的发展,煤炭在国民生产中占据重要地位,就国内而言,由于开采条件的限制,炼焦用煤在未来可能存在严重不足,而炼铁行业的发展,高炉的大型化、喷煤量的提高,对焦炭质量提出了越来越高的要求。为满足炼铁对焦炭质量的要求,采用煤调湿、添加粘结剂、配型煤、捣固等炼焦技术都能起到提高焦炭质量、节省炼焦煤的效果。实验采用的7个配合煤分别取自我国有代表性的4.3 m、6.0 m、7.0 m、7.63 m顶装焦炉,6.0 m配型煤炼焦焦炉,4.3 m、6.0 m捣固焦炉的入炉煤。本文在实验条件下对煤料采用不同预处理的炼焦实验,将所得焦炭的灰分、硫分、气孔率、冷态强度以及热态强度进行分析,研究不同备煤和炼焦方式对焦炭质量的影响,从而研究改善焦炭质量的途径。分析结果表明:炼焦工艺对焦炭的灰分和硫分基本没有影响,对焦炭其他性质有显著影响,和常规炼焦相比,捣固、添加沥青、配型煤、煤调湿炼焦对焦炭质量均有明显改善,均能改善焦炭的抗碎强度和耐磨强度,降低反应性,提高反应后强度,焦炭的平均粒度均减小。尤其当入炉煤的挥发分较高、黏结性偏低时,捣固炼焦比配型煤、配沥青炼焦能更有效地改善焦炭的反应性和反应后强度。通过对几种不同炼焦方式与常规炼焦所得焦炭质量的改变量与挥发分、黏结指数的关系可知,在挥发分相差不大的情况下,黏结指数是决定焦炭质量的主要因素,如配型煤炼焦实验中,捣固焦炭与常规焦炭冷态强度的关系为:△M25(型-常)=0.692+0.227 Vdaf -0.07 G,R2=0.535;△M10(型-常)=3.794-0.33 Vdaf +0.066 G,R2=0.696,在挥发分相近的前提下,配合煤G越小,抗碎强度改变越大,G较大且相差不大时,抗碎强度改变量较小。焦炭热性质除受配合煤挥发分和黏结指数影响外,还受到催化指数MCI等因素的影响,在配型煤炼焦试验中,捣固焦炭与常规焦炭热强度的关系为:△CRI型-常=6.976-0.28Vdaf +0.108G-2.13MCI,R2=0.87;△CSR型-常=-23.49+1.30Vdaf -0.321G+2.70MCI,R2=0.92,在挥发分差别不大的情况下,MCI越小,黏结指数越大,焦炭的反应性和反应后强度改变越大。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 文献综述  8-22
  1.1 研究背景  8
  1.2 影响焦炭的主要因素  8-12
    1.2.1 炼焦煤的性质对焦炭质量的影响  8-10
    1.2.2 备煤和炼焦工艺条件对焦炭质量的影响  10-11
    1.2.3 熄焦方式对焦炭质量的影响  11-12
  1.3 装炉煤的粉碎工艺  12-13
  1.4 炼焦工艺  13-18
    1.4.1 顶装煤炼焦工艺  13-14
    1.4.2 捣固炼焦工艺  14-15
    1.4.3 添加粘结剂炼焦工艺  15
    1.4.4 配型煤炼焦工艺  15-18
  1.5 熄焦工艺的比较  18-20
  1.6 煤调湿工艺  20-21
  1.7 本章小结  21-22
第二章 实验方案及方法  22-26
  2.1 实验方案  22
  2.2 试验方法  22-24
    2.2.1 煤样制备  22-23
    2.2.2 炼焦实验  23-24
  2.3 分析方法  24-26
    2.3.1 煤质分析  24-25
    2.3.2 焦炭分析  25-26
第三章 实验结果与讨论  26-48
  3.1 煤质分析  26-28
    3.1.1 配合煤性质分析  26
    3.1.2 配合煤粒度分布  26-27
    3.1.3 配合煤催化指数  27-28
  3.2 焦炭质量分析  28-30
  3.3 炼焦方式对焦炭质量的影响  30-43
    3.3.1 捣固炼焦对焦炭质量的影响  30-33
    3.3.2 添加沥青对焦炭质量的影响  33-36
    3.3.3 配型煤炼焦对焦炭质量的影响  36-40
    3.3.4 煤调湿对焦炭质量的影响  40-43
  3.4 不同炼焦方式间焦炭质量对比  43-48
    3.4.1 不同炼焦方式对焦炭气孔率的影响  43-44
    3.4.2 不同炼焦方式对焦炭粒度的影响  44-45
    3.4.3 不同炼焦方式对焦炭机械强度的影响  45-46
    3.4.4 不同炼焦方式对焦炭热性质的影响  46-48
第四章 结论  48-49
参考文献  49-51
附录  51-52
致谢  52

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 炼焦化学工业 > 一般性问题 > 炼焦工艺过程
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