改质沥青对冶金炼焦过程单种煤成焦性质的影响

 针对宣化钢铁公司焦化厂所用的种煤,分别研究改质沥青的加入量,对灰分Ad、挥发分Vdaf、硫分St,d、收缩指数X和煤粘结指数G等主要成焦性能的影响。研究表明：加入改质沥青小于5％时,对瘦煤、1/3焦煤、焦2煤和弱粘煤的灰分、硫含量的影响不大,对弱粘煤、1/3焦煤和瘦煤的粘结指数没有明显的影响,对弱粘煤和瘦煤的胶质层厚度影响也不明显;随着改质沥青的加入,焦2煤和1/3焦煤的胶质层厚度显著增加,焦2煤的粘结性指数也显著增加。加入改质沥青大于5％时,随着改质沥青的加入,瘦煤和弱粘煤的灰分下降明显,焦2煤硫含量降低增大,瘦煤的胶质层厚度显著增加,弱粘煤、1/3焦煤和瘦煤的粘结指数有明显增加。加入改质沥青对各单种煤收缩指数影响规律较复杂,弱粘煤和1/3焦煤的收缩指数在配入3%改质沥青降到最小,以后又都明显增大,但改质沥青达到5%~6%后又减小;焦2煤和瘦煤在加入量小于5％时,收缩指数变化不大,加入量大于5％时才明显减少。     

粘结剂含量对铝电解用炭间糊性能的影响

以电煅煤、沥青焦、熟碎为骨料,改质沥青和煤焦油为粘结剂制备铝电解用炭间糊,并研究粘结剂含量对炭间糊性能的影响。结果表明,随着粘结剂含量的增加,炭间糊的挥发分增加;灰分、膨胀/收缩率先减小后增大,而体积密度、电阻率和耐压强度则是先增大后减小。当粘结剂含量为17%时炭间糊的综合性能最佳。     

特级铸造焦的研制

采用六六型焦炉试验炼制特级铸造焦，结果表明．配合煤的挥发分需控制在22％～24％、粘结指数保持在70％、惰性物含量应保持在45％，焦炉的结焦时间为26～30h，标准温度控制在1000℃，可以生产出满足客户要求的固定碳高、挥发分和硫分及灰分低、强度高、块度大的特级铸造焦．     

改质沥青——煤焦油粘结剂添加B_4C对铝用炭间糊性能的影响

以改质沥青—煤焦油混合粘结剂为基体,添加B_4C制备改性粘结剂,并以电煅无烟煤、沥青焦、熟碎为骨料和改性粘结剂制备铝电解用炭间糊,研究B_4C添加量对制备炭间糊性能及微观结构的影响。结果表明,随着B_4C添加量的增加,制备炭间糊的灰分、电阻率、耐压强度、残炭率逐渐增大,挥发分、膨胀/收缩率、失重速率逐渐减小;B_4C在高温下与O_2、CO等小分子化合物发生化学反应,生成的氧化硼高温熔融,可以有效减缓粘结剂热解缩聚产生的体积变化和快速失重,并改善粘结焦的致密程度;当B_4C添加量为3%时,制备炭间糊具有较佳的综合性能。     

干熄焦灰对重钢高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响

对干熄焦灰对重钢高炉喷吹煤粉燃烧性能的影响进行分析总结。通过改变高炉喷吹煤粉中烟煤和干熄焦灰的配入比例发现,随干熄焦灰配比由5%增加到10%,混合煤的固定碳和挥发分含量变化明显,而灰分和硫分变化不大,不同温度下的燃烧性能有所降低,但燃烧率均保持在80%以上,完全能够满足高炉正常生产。     

大同云岗弱黏结性煤配煤炼焦研究

在对大同云岗煤基础性质研究的基础上,基于现有配煤方案,通过添加云岗煤来替代部分瘦煤、1/3焦煤或气煤进行配煤炼焦,研究了煤的细度和配比等对焦炭冷、热态强度和反应性等的影响。结果表明：云岗煤细度增加,焦炭的冷热态强度均有增加;云岗煤替代气煤,焦炭冷态强度随着配比增加先升高后减小,但热态强度下降;替代1/3焦煤及瘦煤,焦炭冷热态强度均是随着配入量的增加而减小。在配煤时增加肥煤的配入量,配入≯3%的云岗煤可以保证焦炭的质量。多用云岗煤,将有利于降低焦炭硫分和灰分,扩大炼焦煤资源,降低配煤成本。     

瘦煤配比对焦炭热性能及微观结构的影响

基于河钢唐钢工业配比,选取了3种配煤方案,研究了瘦煤配比变化对焦炭热性能及微观结构的影响。结果表明,随着瘦煤配比的增加,配合煤的挥发分降低,主要导致胶质体的黏度发生变化,对胶质体的量影响不大;焦炭的反应性(CRI)随瘦煤配比的增加呈先降低后升高的趋势,而反应后强度(CSR)先升高后降低;焦炭光学组织的各向异性指数(OTI)稍有增加;焦炭气孔率总体变化不大,但大气孔数量增加。炼焦配煤时需选择适宜的瘦煤配比,使结焦过程中的活性和惰性组分适当,进而生产高质量的焦炭,在取得可观经济效益的同时,对我国资源的合理利用具有深远的意义。     

扩大利用大同马武山煤炼焦试验

一、扩大利用大同马武山煤配煤炼焦的重要意义大同马武山煤具有大同煤田低灰、低硫、挥发份高的优良通性。在石钢洗煤厂可以洗出灰分在4%以下,硫分小于0.4%,挥发份(Vr)33～35%的净煤。与石钢现在常用煤种配合,每多利用10%,可以降低焦炭灰分约0.8%,硫分约为0.02%,装炉煤挥发份增加约0.6%,洗煤综合回收率提高约2.5～3%。大同煤田贮量丰富。但过去总认为大同煤是弱粘结煤,不属于气、肥、焦、瘦四种牌号之内,不能用于炼冶     

配加大剂量气煤改质炼焦

 为了降低焦炭成本、减少主焦煤、增加低价气煤在配合煤中的用量,以2种气煤、2种肥煤、2种焦煤、1种瘦煤和1种自主研发的煤粉改质剂为原料,在2 kg实验室炼焦炉上开展了大比例气煤改质炼焦试验。试验结果表明,当主焦煤配比低于50%,气煤配比达到35%时,所炼制焦炭的质量指标将急剧恶化,其反应性(CRI)大于36%,反应后强度(CSR)低于50%,不能满足中、大型高炉顺行需求;但在改质剂的作用下,使用气煤逐步替代主焦煤炼焦时,所炼制改质焦炭的热态强度指标均得到显著改善,尽管配合煤中气煤配比提升到45%,主焦煤配比降到40%,仍能生产CRI小于30%,CSR大于58%的改质焦炭。结合SEM、XRD和Raman检测分析焦炭微观层面的差异,结果表明,在炼焦配合煤中添加大剂量气煤,会增加焦炭气孔的数量和尺寸以及无定型碳含量,同时降低焦炭微晶单元的体积和致密度,导致焦炭反应性增加,反应后强度降低;添加改质剂后,上述现象在改质焦炭中可得到显著改善,并且高比例气煤添加下所炼制改质焦炭微观结构和组分的分布可达到高比例主焦煤配加下所炼制生产焦炭的水平。最后,通过工业性试验验证了在改质剂的作用下向炼焦配合煤中添加45%气煤生产优质冶金焦炭是可行的,找到了一种节约主焦煤、降低炼焦配煤成本的新方法。     

炼焦煤配比数学模型优化

焦炭强度指标和炼焦煤煤质的相关关系是制约利用焦炭质量预测模型指导配煤炼焦的一个重要因素。研究了焦炭强度指标固定时，配合煤料的煤岩指标之间的相关关系，并将研究结果用于指导配煤炼焦。为较大范围的调整煤料的CBI和SI指数，选择了4个矿点的煤料进行筛分，选取部分粒级进行炼焦。通过调整配合煤料的CBI和SI指标，利用小焦炉炼焦，分别探索焦炭机械强度M₄₀≥86%、M₁₀≤6.5%时，配合煤料的CBI值和SI值的对应关系。利用spss对CBI值和SI值作回归分析，发现焦炭机械强度M₄₀≥86%、M₁₀≤6.5%时，配合煤的CBI指数在≥1和<1两个区间，CBI值和SI值分别呈二次相关；通过拟合获得CBI≥1和<1时，CBI指数和SI指数的相关数学模型。利用配合煤的煤岩指数和结焦性能的关系、配合煤的灰分和硫分与焦炭相应指标之间的相关关系，结合生产条件和市场煤价，以炼焦煤的总价格为目标函数，确定了满足要求的炼焦煤配比。该方法可以快速确立炼焦煤配比方案，为优化炼焦配煤方案提供指导。     

Evaluation of four coals for blast furnace pulverized coal injection

 One of the effective methods to reduce coke consumption is Pulverized Coal Injection (PCI). The most important problems encountered in this method are reduced permeability, unburned and high ash content. In order to select the best coal for injection suitable tests can be used. In this investigation, experiments such as proximate and ultimate analysis, Rock- Eval and combustion tests have been performed on four kinds of coals from different mines, Sarakhs, Sangrood, Karmozd and Tabas. The results of proximate and ultimate analysis indicate that although the sulfur and ash content of selected coals are a little high, but they are suitable for coal injection. The results of combustion experiments and Rock-Eval tests show that karmozd coal is the best one to inject into the blast furnace. It is shown that mixing of coals can improve the combustion properties of pulverized coals.     

NLMK高炉喷吹煤粉优化搭配

得益于丰富的天然气资源,俄罗斯众多钢铁厂使用天然气进行高炉喷吹。为实现资源的合理配置以及效益最大化,提高高炉喷煤量、减少天然气使用成了新利佩茨克钢铁公司发展新方向。对俄罗斯所提供的两种高挥发分煤(1号、2号)和2种挥发分含量较低的煤(3号、4号)以及经配煤处理后的混煤进行工业分析和着火点、爆炸性、灰熔点等喷吹特性研究。研究发现1号和2号煤具有强爆炸性和较低的着火点,而3号和4号煤着火点较高,燃烧率较低。4种煤粉均不适于高炉单独喷吹。经混煤处理后的煤粉无爆炸性,燃烧率高于贫瘦煤,着火点介于对应2种单煤之间,灰分的质量分数均低于8%,低于国内高炉喷吹用煤对灰分要求。但俄罗斯煤的可磨性普遍较差。在所设定的混煤方案中,2号烟煤与4号贫瘦煤的混煤着火点适中、燃烧率较高、可磨性较好,较适合高炉喷吹,其中2号烟煤占40%时最适合高炉喷吹。     

配合煤对哈氏可磨性指数的影响研究

研究了以田家冲煤(HGI191)和武冈煤(HGI40)两种可磨性指数相差较大的煤种按不同比例混合后配合煤可磨性指数的变化。试验结果表明:配合煤的可磨性指数与各单一煤种可磨性指数的加权平均值之间存在着一定的差异。两种可磨性指数相差较大的煤混配后,当难磨煤配比小于30%时,配合煤的可磨性指数与两煤种的加权平均值比较接近。而当难磨煤配比超过30%时,配合煤的可磨性指数会显著低于两煤种的加权平均值,在难磨煤配比达到60%左右时差异达到最大。通过显微结构分析对造成这种可磨性差异的原因进行了分析。     

中温沥青对单种煤热解和工艺指标的影响

采用热重分析法初步研究了中温沥青对煤热解行为与煤质的影响,分析了中温沥青对各单种煤煤质的影响与中温沥青对煤热解行为的影响之间的关系。发现中温沥青可以改善煤的热解行为,增强流动性,提高结焦性;可以改变煤的质量指标,使胶质层厚度显著增加,粘结性指数明显增长;中温沥青对煤的热解影响突出表现在中温沥青对煤质的影响上。     

粘结剂用煤沥青质量状况分析

煤沥青中QI分为原生和次生,影响原生QI的主要因素有：炼焦配煤的组成、煤料的粒度容重、炼焦温度和煤的水分等;影响次生的是：煤焦油加工设备材质和煤焦油蒸馏工艺及煤沥青改质方法。煤沥青主要作为成型碳素材料粘结剂,目前质量还存在未去除携带QI、焦油蒸馏时加碳酸钠使沥青中钠离子偏高、对中间相（次生QI）含量和大小没有控制手段和检验方法等。针对这些问题,我国煤沥青生产厂在技术开发、引进、产品开发、完善检验手段等方面开展了大量工作。     

高炉喷吹混煤时碳与二氧化碳反应的探索

 通过采用热重及反应物岩相观察,研究不同煤种在不同配比下混煤残碳与CO2反应行为,由热重曲线可知：2种煤混合时,在900~1100℃,混煤实际与加权失重率相差不大,甚至实际失重率小于加权失重率;在1100~1200℃,混煤的实际失重率大于加权失重率,最大时相差10%。3种煤混合时,煤粉的实际失重率既与温度也与挥发分有关。得出结论：在1100~1200℃时,高炉喷吹混煤反应性更强,焦炭的保护作用更为突出,高炉内煤粉利用率更高。从煤粉碳素熔损反应后形态来看,高煤质煤粉残碳先于低煤质煤粉残碳反应完全。煤粉的挥发分含量不同时,其反应形态也不同：低挥发分的混煤中,烟煤的内孔反应和气泡产生不剧烈;而在高挥发分的混煤中,烟煤残碳反应现象较为剧烈。     

单种煤煤岩特征与结焦性关系的研究

对鞍钢化工总厂使用的42个单种煤的常规指标、相关煤岩指标及200kg小焦炉结焦性指标（M40）进行了测定。同时对煤岩指标与结焦性指标之间的关系进行了分析。试验结果表明,在惰性组分相同时,M40随反射率增大而增加;在反射率相同时,M40随惰性组分含量降低而增大;鞍钢单种煤总体惰性组分偏高。合理选用较高变质程度和较低惰性组分的煤种可改善配煤结构。在煤质检测中要严格控制肥焦煤的挥发分指标。     

炼焦煤灰分对其结焦性的影响规律

 炼焦煤灰分是决定其价格的重要因素,为比较同一矿点煤种灰分对结焦性质的影响规律,对各炼焦煤进行黏结性、煤岩特征、灰分等分析并进行40 kg试验焦炉炼焦试验分析。研究表明,不同煤种炼焦煤灰分降低对黏结性改善幅度不同,黏结性较好的炼焦煤当其灰分降低时,黏结性改善不明显;黏结性较差的炼焦煤当灰分降低时,其黏结性改善较为明显;且不同煤种炼焦煤灰分降低时灰组成变化规律不同。不同煤种炼焦煤灰分降低时所炼焦炭其强度变化程度不同,黏结性较好的炼焦煤,当其灰分降低,所炼焦炭强度变化幅度不大;黏结性较差的炼焦煤,当其灰分降低时,所炼焦炭强度改善较大。