浅析焦炭强度的影响因素
焦炭热性能检测各因素影响及对策
焦炭热性能检测各因素影响及对策摘要:在当前高炉环境中,对焦炭的应用性能进行评价,主要是看焦炭反应性CRI及反应强度CSR,实际表现出的价值作用在逐步提高。
为了对焦炭热性能检测各因素等进行深入分析,本篇文章以国标GB/T4000-2008焦炭反应性及反应之后强度测定为指导,综合了试样最初制备、恒温区控制等不同方面,进而对可能影响检测结果的因素进行深入分析,并结合了我中心在用KF100-3B测定装置实际应用案例,对检测过程中相关影响因素如何有效控制等进行了介绍,对于检测结果再现性的提升具有重要影响。
关键词:焦炭热性能;检测;各影响因素;对策分析在当前社会发展推动下,我国高炉生产大型化成为了一个基本的前进趋势,焦炭是最为主要的料柱骨架,其实际性能表现至关重要,随着经验总结的深入,对于焦炭性能如何进行有效评价的相关指标也更加完善。
和冷态强度的耐磨指标(M10)等相比,焦炭热性能最符合焦炭在大型化高炉中的使用特性。
通过实践来看,由于焦炭热性能试样性状的复杂性、检测周期较长等,很难对再现性进行有效保障。
在查阅和研究相关平行试验基础上,对焦炭热性能检测过程中的各项影响参数进行了全面分析,进一步明确了各影响因素,对如何进行有效应对也起到了非常好的指导作用。
1基本内容概述1.1检测过程的介绍以国标GB/T4000-2008标准为参照,在对焦炭反应性以及反应后具体强度的测定上,需要选择直径大于或者等于25毫米且重量为20千克的焦炭,将泡焦等杂质内容清除,破碎等之后剩余10千克,在对薄片等进行清除后,缩分剩余2千克,分两次经I型焦炭机械强度测定转鼓50R,再次筛取+23毫米以上焦块200±0.5g装入到焦炉中[1]。
为了保障试验的质量,需要选择控温加热炉,这样可以提高试验精准度,确保反应时间不低于2小时,之后在氮气(2L/min)作用下将焦炉进行冷却直到与室温平衡,残余重量比就是焦炭反应性,在反应完成后将焦块放置到I型转鼓并以20R/min速度共转30min,旋转600R,在此基础上按照相关标准要求对反应后强度进行有效计算。
焦炭热态强度与影响因素分析
焦炭热态强度与影响因素分析随着我国整体经济的增长,钢铁工业也在逐步稳固发展,而焦炭作为钢铁工业中的重要组成部分,它起着骨架、还原剂和热源的作用,随着高炉的大型化,焦炭热态性能对高炉的运转,效率等方面的作用也越来越重要。
近年来,炼焦行业中对焦炭热态性能也是越来越重视,而焦炭的质量相对来说就尤为重要。
本文对焦炭热态强度与影响因素进行全面的分析,希望可以为整个行业乃至社会提供借鉴和帮助。
标签:焦炭;热态性能;影响因素;分析与探讨在整个炼焦行业当中,将焦炭的冷态强度作为衡量焦炭质量非常重要的标准这是长久以来的习惯。
但是,近年来随着高炉的大型化我们发现,焦炭热态强度性能对于高炉的高效率的运行和其他的一些方面更为重要,对于其影响也更为明显,由此本文通过对焦炭热态性能强度与影响的角度来分析问题并提出措施,为行业生产提供理论上的支撑和依据。
1 焦炭热态性能焦炭作为高炉炼铁工艺不可或缺的一个重要燃料,近年来随着高炉的喷吹燃料技术发展和进步,行业中焦炭的质量显的越来越重要,但是我们发现焦比却不断下降,我们会发现焦炭的质量对高炉冶炼的影响越来越明显,也可以这样说焦炭的质量在高炉炼铁工艺中起到的作用越来越重要,同时焦炭也成为限制阻碍高炉生产发展的重要影响因素之一。
用于高炉冶炼的焦炭通常都需要去满足成分、粒度和强度等三个方面的质量要求,比如固定C含量高、灰分低、有害元素的含量低,粒度为40~60mm并且需要均匀,冷强度高等一些质量上的要求。
为了可以保证焦炭在炉内的温度和气氛条件下的抗破碎和磨损的能力,还必须要求焦炭具有一定的热强度和较弱的反应性。
而焦炭的热强度是可以看出其焦炭热态性能的一个机械强度的指标。
它表现焦炭在使用环境的温度和气氛下,同时经受热应力和机械力时,抵抗破碎和磨损的能力。
2 焦炭热态强度与影响因素我们了解到影响焦炭热态强度的影响因素有很多,通过我们的一些试验,再经过分析焦炭反应性以及反应后强度之间的关系,在这个角度去研究焦炭热态强度的影响因素,我们发现焦炭反应性和反应后强度它们之间存在着负相关性,并且焦炭的气孔结构、显微组分和碱金属对焦炭热态强度均会有不同程度的影响。
浅析焦炭强度的影响因素
浅析焦炭强度的影响因素欧阳学文杜为民汝州天瑞煤焦化有限公司10月20日浅析焦炭强度的影响因素杜为民(汝州天瑞煤焦化有限公司 467535)摘要:焦炭质量受配合煤原料性质和炼焦工艺的影响。
在制定配煤方案时,可以VG作为主要参数,综合平衡V、G、Y、X等参数的影响,同时应严格控制入炉煤粒度、水分、堆比重、干馏温度等工艺指标,以改善焦炭物理性能。
关键词:焦炭配煤参数汝州天瑞煤焦化有限公司年产焦炭100万吨,中冶焦耐设计大型捣固式焦炉,12月开工,8月投产。
炼焦用煤由于受多种因素影响,煤种不固定,储煤量不稳定。
煤种有平顶山张村主焦煤、瘦焦煤、瘦煤等;三门峡中硫主焦;山西高硫气肥煤、瘦焦煤等;陕西黄陵1/2中粘煤、1/3焦煤等。
根据公司实际情况基本以张村主焦煤为主再辅以其它煤种进行配煤。
通过一年来的生产实践,就配合煤V、G、Y、X等参数对焦炭质量的影响做一分析供大家赏析。
一、生产状况1、煤质特点2、几组生产数据2.1配合煤煤岩分析:2.2配合煤煤岩分析:2.3配合煤煤岩分析:二、分析要达到提高焦炭质量,可以从结焦机理等方面寻找途径。
从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。
在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、黏结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高焦炭强度的。
因此从生产试验结果可以看出,配合煤性质是影响焦炭质量的主要因素,是基础。
只有合理调节配合煤质量才可得到需要的焦炭质量。
1、影响焦炭质量的煤质因素1.1 配合煤煤化程度参数代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf和镜煤平均最大反射率Rmax。
二者之间存在明显线性相关关系,其关系式为: Rmax= 2.35 0.041Vdaf挥发分容易测定,且可按加成性计算,因此只需对挥发分重点分析。
在成焦过程中,挥发分Vdaf与收缩度α呈正相关系数,如图1所示。
图1 挥发分与收缩系数关系挥发分对焦炭质量的主要影响是:(1)挥发分过高,收缩度大,易造成焦炭平均粒度呈条状减小;抗碎强度降低;焦炭气孔壁薄,气孔率增大。
浅析影响焦炭质量的几点因素
摘 要: 文通 过对 焦炭化 学 成分 、 本 焦炭 显微 结构 、 焦炭灰 分 等) A  ̄进行 分析 , 而提 高 焦炭质 量 L- 从
Ab ta t s r c :Ba e n t n lsso e ea s e t fc k h mia o sd o hea ay i fs v rla p cso o ec e c lc mpoiin, co tu t r fc k c k s n o s e t fa ay i,t st o mir sr e u eo o e, o ea h a d s mea p cso n l ss he
( 林省通 化 钢铁 焦化 厂 , 吉 通化 1 4 0 3 0 0)
(inT n h aC k — kn lnso rna dSelT n h a 14 0 , ia) Jl og u o e ma igPa t f o n te,o g u 3 0 0 Chn i I
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・41 ・
浅 析 影 响焦 炭 质 量 的几 点 因素
A ay i o e e a F co sta f c k ai n ls fS v r l a tr tA et s h Co eQu ly t
赵 万 里 Zh oW al a Ii l
中 图 分 类 号 :Q 2 T 5
文 献 标 识 码 : A
文章 编 号 : 0 6 4 1 ( 0 0)6 0 4 — 1在 高炉 内作 为燃料 , 提供 铁矿 石还原 、 熔化所需热量。 对于 样 , 实际上在有一定 量碱 存在下 , 所有焦炭 显微结构的反应 性差别 般情况下 的高炉 , 炼 1吨生铁 需焦炭 5 0 g左右 , 每 0K 焦炭 几乎供 明 显 地缩 小 。 就 是 说 , 各 向 同 性 为主 要 成 分 的、 这 以 由低 变 质 程 度 气 给 高 炉 所 需 的全 部 热 能。 当风 口喷 吹燃 料 并 鼓入 氧 气 的 情 况 下 , 焦 煤 类煤 所 炼 制 的焦 炭 和 以各 向异 性 为 主 要 成 分 的 、 中 变 质 程 度 肥 由 炭 供 给 的 热 能 也 约 占 全 部 热 能 的 7 %一 0 0 8 %。 焦 炭 燃 烧 所 提 供 的 热 煤 、 煤 所 炼 制 焦炭 , 国标 测得 的 C I C R 值 一 般 相 差 十 分 明 焦 用 R和 S 量 是 在 高 炉 风 口区 产 生 的 , 炭 灰 分低 、 入 风 口 区仍 保 持 一 定 块 显 , 在 有 碱 存 在 下 测 得 的 C I C R, 者 差 别 却 大 大缩 小 , 于 焦 进 而 R和 S 两 鉴 度 是 保 证燃 烧情 况 良好 的 必需 条件 。 此 , 内人 士 指 出 , 低 变质 程 度 、 粘 结 性 的 气 煤 类 煤 炼 成 的 焦 炭 业 用 弱 1 焦 炭 化 学 成 分 的 影 响 含 有 大量 的各 相 同性 结 构 , 有着 良好 的抗 高 温碱 侵 蚀 性 能 。 但 光 学 焦 炭 的 化 学 成 分作 为 衡 量 焦 炭 质 量 指 标 有 硫 分 、 分 、 分 和 同性 组织 在 高 炉 焦 炭 中含 量 不 大 , 由于 它是 碳 分子 的无 序 排 列 , 水 灰 尽 挥 发 分 。 焦 炭灰 分对 高 炉 操 作 有 很 大 影 响 , 分每 增 加 1 , 灰 % 高炉 冶 管对 缓 和 热 冲 击 有 一 定 好 处 , 各 向 同性 组 织 过 多 的 焦 炭 大 多 强 度 但 炼时 多耗 石灰 石 25 .%,焦 比升 高 2 %。高炉 生产 能力 下降 2 低 , 应 性 过 高 , . 0 %一 发 因此 , 能 靠增 加 各 向 同 性 组 分 未 改 善 热 性 质 。 而 不 25 .%。因此 灰 分 是 高 炉 焦 炭 质 量 的 一 个 重 要参 数 。焦炭 水 分和 挥 发 是适 当增加各 向异性组分 , 如增加 主焦煤 、 譬 肥煤的配入量 , 通过优 分 都 是 受 炼 焦 生产 操 作 条 件 控 制 的 。 焦 炭 水 分 是 在 炼 焦过 程 中产 化配煤结构来 降低焦炭 的反应性 , 提高焦炭 的热强度。 生, 受熄 焦 方 式 和 熄 焦 操作 等 因 素影 响 。通 常 湿 法 熄 焦 的焦 炭 水 分 3 焦 炭 灰 分 对 焦 炭 质 量 的 影 响 约 为 4 6 干 法熄 焦 的 焦 炭 水 分 约 为 05 。 炭 挥 发 分 是 焦炭 成 %一 %, . 焦 % 根据 研究 :焦炭灰分 的主要成 分是 SO 和 A , i: 1 等酸性氧 化 O 熟 的标 志 , 般成 熟 的 焦 炭 挥 发 分 为 1 2 焦 炭 挥 发 分主 要 受炼 物 , 炭 在 高 炉 内被 加 热 到 高 于 炼 焦温 度 时 , 于 焦 质 与 灰 分 的 热 一 %一 %, 焦 由 焦 最 终 温 度 控 制 ,其 稳 定 与 均 衡 则 主 要 取 决 于 焦 炉 加 热 调 节 的好 膨 胀 性 不 同 , 炭 沿 灰 分 颗 粒 周 围 产 生 并 扩 大 裂 纹 , 焦 炭 碎 裂 粉 焦 使 强 坏 。 焦炭 灰 分和 硫 分均 来 自于 炼 焦 煤 , 们 的 高 低 及 其 成 分 取 决 于 化 , 度 降 低 。 另 外 焦炭 灰 份 中 的碱 金 属 氧 化 物 对 焦炭 反 应 性 有 正 它 炼 焦煤 。 炼 焦生 产 过 程 中 , 焦装 炉 煤 灰 分全 部 转入 焦炭 。 在 炼 焦炭 灰 催 化 作 用 , 以 降 低 焦炭 灰 分 有利 于 提 高 焦 炭 的热 强度 。 所 分 是 装炉 煤 灰 分 的 1 - . 。在 炼 焦过 程 中 , 23 焦 装炉 煤 的 . 1 3 4倍 约 /炼 4 影 响 焦 炭 机 械 强 度 的 因 素 焦 炭 的强 度 是 衡 量 焦 炭 能 否 起 到 支 撑 骨 架 的 作 用 、 保证 高炉 操 硫分生成硫化氢和有机硫化物进入荒煤气。 焦炭硫 的质量 分数每增 加 1 , 炉 焦 比升 高 1 %一 . 一 般 焦 炭硫 分 是 炼 焦 装炉 煤 硫 分 作顺 行的最要 的指标 , 富氧喷煤 的情 况下尤其如此 , % 高 . 20 2 %。 在 因为 富氧 喷 的 8 %一10 0 0 %。 煤 使 得 高 炉 料 柱 中 lg焦炭 负荷 由 lg 大 到 5 g 焦炭 在 高炉 中 k k增 k。 为使 焦炭 化 学 成 分合 格 配 煤 的 指 标 应 如 下 . 除 了承 受机 械 作 用 力 外 ,还 要 承 受 热 破 坏 作 用 和 化 学 侵 蚀 作 用 , 这 ( )装 炉 煤 中 的水 分应 小 于 1%。 ( 1 0 2)装 煤 中 的 灰 分 不 高 于 些作用会促使焦炭热应力集中处即细裂纹 向外扩展而断裂 , 形成许 它们 进 入 风 口回旋 区 进 一 步 破 裂 粉 化 , 焦炭 的 快 速 劣 化 1 %。 3) 炉 煤 中 的硫 分 不 大 于 1 2 ( 装炉 煤 中 的挥 发 分应 多小 块 焦 , 0 ( 装 %一 %。 4) 保 持 在 2 %一 0 4 3%。 ( 装 炉煤 的粉 碎 细 度 为 8 %一 5 5) 0 8%左 右 。 导致 高 炉 冶 炼 不 能 顺 行 。 焦 炭 机械 强 度 按 测 量 方 法 分 为 转 鼓 强度 、 落 下 强 度 和 热 强度 2 焦 炭 显 微 结 构 对 焦炭 质 量 的 影 响 焦炭 是 以碳 为主 要 成 分 的 含 有 裂 纹 的不 规 则 多 孔体 , 体 由 气 等 , 通 常 是 将 焦 炭转 鼓 强度 作 为高 炉 焦炭 质 量 指 标 。 焦炭 转鼓 类 焦 但 孔和 气 孔 壁 构 成 , 气孔 壁又 称 焦质 。 焦炭 的 显 微 结 构 是 指 焦 质 的 光 型 很 多 , 国 现 在 以米 库 姆 转 鼓 为 国 家标 准 , 库 姆 转 鼓 测 定 的 焦 我 米 抗 4 0 学 显微 组 分和 孔 孢 结 构 。 纹 的 多 少 与粗 细 直 接 影 响 焦炭 的粒 度 和 炭 强 度 指 标 有 两 个 : 碎 强度 M 0和 耐磨 强度 M1 。 裂
焦炭反应后强度和热强度
焦炭反应后强度和热强度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:焦炭是一种高度含碳的固体燃料,通常用于冶金和煤化工生产中。
在燃烧过程中,焦炭会发生一系列化学反应,这些反应不仅会影响焦炭的强度,还会影响其热强度。
本文将探讨焦炭反应后的强度和热强度,并分析其对焦炭质量和应用的影响。
焦炭在高温下燃烧时,会发生一系列氧化反应,主要包括碳氧化反应和硫氧化反应。
碳氧化反应是指焦炭中的碳与氧气反应生成二氧化碳或一氧化碳,这些气体会随着燃烧过程释放出来。
硫氧化反应则是指焦炭中的硫与氧气反应,生成二氧化硫或三氧化硫,这些气体也会排放到大气中。
这些氧化反应会导致焦炭的质量和强度下降,因为碳和硫的氧化产物会使焦炭失去一定的燃料价值。
除了氧化反应外,焦炭还可能发生其他化学反应,如焦炭的煤化学反应和水解反应。
焦炭的煤化学反应是指焦炭中的有机物质与热解副产物反应,可能生成一些气体和液体产物。
水解反应则是指焦炭中的水分与焦炭中的氢气或氧气反应,可能生成一些氢气和二氧化碳等产物。
这些化学反应会影响焦炭的热强度,因为产生的气体和液体会影响焦炭的热值和燃烧性能。
焦炭的强度主要受其化学成分和结构特征的影响。
一般来说,焦炭的密度越高、孔隙率越低、结晶度越高,其强度也会越高。
焦炭在高温下燃烧时,会发生一些热化学反应,如焦炭的炭化、气化和熔化等反应。
这些热化学反应会改变焦炭的结构和形貌,进而影响其强度。
焦炭的炭化反应是指焦炭中的有机物质被高温裂解生成炭质颗粒,这些颗粒会填充焦炭中的孔隙,增加焦炭的密度和强度。
焦炭的热强度主要由其热值和燃烧性能决定。
热值是指单位质量焦炭完全燃烧释放的热量,通常以焦炭的高位发热值或低位发热值表示。
高位发热值是指焦炭完全燃烧时释放的热量,不考虑燃烧产物中的水蒸气凝结热。
低位发热值则是指焦炭完全燃烧时释放的热量,考虑了水蒸气凝结热。
燃烧性能主要取决于焦炭的燃烧速度、燃烧温度和热值。
在焦炭生产和应用过程中,焦炭的强度和热强度至关重要。
焦炭热强度指标检验及影响因素分析
焦炭热强度指标检验及影响因素分析牛志斌(河钢集团邯钢公司技术中心,河北邯郸056000)【摘要】焦炭作为高炉炼铁反应中的热源和碳源,其各项性能指标都与高炉冶炼状态密切相关。
因此,钢铁冶金企业对于焦炭热强度等质量指标的检验与把关,也是实现高炉高效生产的前提。
本文对焦炭热强度指标检验及检验中影响其准确性的相关因素进行了分析。
关键词:焦炭;热强度;检验;影响因素中图分类号:TQ520文献标识码:BDOI:10.12147/ki.1671-3508.2023.09.088Inspection of Coke Thermal Strength Indicatorsand Analysis of Influencing FactorsNiu Zhibin(Technology Center of Handan Steel Company of Hegang Group,Handan,Hebei056000,CHN)【Abstract】As a heat source and carbon source in blast furnace iron-making reaction,coke's per⁃formance indexes are closely related to the smelting state of blast furnace.Therefore,the inspec⁃tion and control of coke thermal strength and other quality indexes in iron and steel metallurgy en⁃terprises is also the premise of realizing efficient production of blast furnaces.In this paper,the test of coke thermal strength index and the related factors affecting its accuracy are analyzed. Key words:coke;thermal strength;inspection;influence factor焦炭热强度是指焦炭在高温热态环境下,抵抗破碎和磨损的能力,是反映焦炭质量的重要指标之一。
干熄焦工艺生产焦炭质量影响因素与解决控制方案
干熄焦工艺生产焦炭质量影响因素与解决控制方案一、焦炭质量对干熄焦工艺生产的影响1、挥发分:⑴、在焦炉制造过程中要求用焦挥发分必须小于 1.9%,因为挥发分在此过程中标志着焦炭的成熟度,较高较低都不利于生产过程。
⑵、如果挥发分的含量过高,可燃性气体的含量不符合标准并剧烈燃烧,是炉内的气体体积发生波动,容易产生浮焦现象。
⑶、如果空气的导入量,容易造成锅炉口和锅炉内的温度不平衡,减少锅炉的使用时间。
⑷、采取导入空气法和冲入氮气法结合使用,向系统内冲入适当的氮气,并将空气的导入开关开到小于百分之三十的程度。
这种方法在降低锅炉口温度的同时又避免了可燃气体冲击环形烟道,保证其正常的运行。
2、焦炭膨胀和收缩:⑴、结合对焦炭收缩膨胀的机理进行分析之后可以得到结论,冷却段的温度控制可以对循环风量大小有着接主导作用,如果冷却段温度异常增高或者降低,必定会导致透气性能、膨胀性能、以及循环风量受到很大的影响。
⑵、总之在干熄焦工艺的生产过程中一定要把握好这一性质,保证系统的稳定运行。
这也是对循环风量为何会跟随干熄炉的负荷量变化而改变这一问题的解答。
3、焦炭的粒径:⑴、焦炭块度的影响因素:①、焦炭的粒径变化受到了很多因素的影响,比如配煤比、结焦时间以及炼焦温度等。
②、提高炼焦的终止温度,可以提升焦炭的块度。
③、缩短结焦的时间,可以提升炼焦速度同时降低焦炭的块度。
⑵、焦炭平均粒度对干熄焦的影响:①、焦炭的平均粒度对干熄焦有重要的影响,平均粒度大,说明其透气性较好,方便气体循环,可以使焦炭在干熄炉中自然冷却。
②、平均粒度较小即表明其透气性较差,空气循环度较低,干熄炉受到较高的阻力作用,更容易使浮焦等产生,难以保持干熄炉的正常运转。
⑶、焦炭平均粒度的控制:①、干熄焦工艺将会对焦炭的粒径产生一定的影响,想要提升焦炭的平均粒度,可以利用块状物料孔隙连续堆积的原理;②、在填充不同的粒级材料的时候,将最大块状物当中的自由空间让小一点的块状物来填满,这样在干熄焦生产工艺当中可以降低粉焦的产生量,提升焦炭的平均粒度;③、也可以通过这种方法对平均粒度的值进行控制。
焦炭反应性及反应后强度实验影响因素的探讨_史玉奎
燃料与化工Fuel &Chemical Processes2012年3月第43卷第2期随着高炉生产大型化和喷煤技术的应用,焦炭在高炉中的骨架作用更为重要,焦炭反应性(CRI )及反应后强度(CSR )已经成为评价焦炭质量优劣的重要指标[1-2]。
本文对影响CRI 及CSR 检测方法的各种因素进行分析,以找到测试结果重现性较差的原因,从而使焦炭热性能实验能够真实反应焦炭质量。
1实验部分1.1实验设备电子天平:MP2100型;干燥箱:101型;标准筛:23mm 、25mm 、10mm ;I 型转鼓机:转速20±1.5r/min ;反应器:高温合金钢制成;S 分度热电偶:规格700mm ;氮气:氮含量大于99.99%;CO 2气体:CO 2含量大于99.99%;焦炭反应性装置:KF —100型,鞍山热能研究院制造。
1.2实验方法按GB 1997取样,并按GB/T 4000—2008制取准23~25mm 的样品900g ,缩分出220g 左右,烘干后待用。
称取200g 样品置于反应器中,在1100℃通CO 2气体反应2h ,以焦炭质量损失的百分数表示CRI 。
反应后的焦炭再以20r/min 的转速在I 型转鼓机转30min 后,用大于10mm 粒级的焦炭占反应后焦炭的质量百分数表示CSR 。
2影响因素与结果讨论2.1试样的影响样品的均匀性影响实验结果的重复性。
样品的粒度变化造成焦粒表面积的差异,使实验过程中反应界面不同,从而造成实验结果的差异。
GB/T4000—2008中已经将样品的粒度范围由准21~25mm 修订为准23~25mm ,实验过程中样品的粒度和粒数趋于一致。
取制样的人为因素也影响实验结果的重复性。
保留泡焦和焦头的热性能实验结果表明,CRI 极差为6.1%,CSR 极差为9.0%,大大超出实验重复性要求[3]。
虽然GB/T 4000—2008中明确要求弃去泡焦,但泡焦的区分和判断上的人为差异仍会造成样品的差异。
焦炭反应后强度和热强度
焦炭反应后强度和热强度
焦炭是一种煤炭焦化过程中得到的固体燃料,其强度和热强度
是评价其质量和适用性的重要指标。
焦炭的强度通常指其机械强度,包括抗压强度和抗碎强度。
而热强度则是指在高温下的稳定性和耐
热性能。
焦炭的强度受到多种因素的影响,包括原料煤种类、焦炉炼焦
工艺、冷却速率等。
一般来说,高压力下形成的焦炭具有更高的抗
压强度,而较快的冷却速率有助于提高焦炭的抗碎强度。
此外,焦
炭的粒度和孔隙结构也会影响其强度表现。
至于热强度,焦炭在高温下的表现直接关系到其在高温工艺中
的应用。
热强度受到焦炭成分、结构和矿物组成的影响。
一般来说,焦炭中固定碳含量高、灰分低的焦炭具有较好的热强度,能够在高
温下保持较好的稳定性。
此外,焦炭的热传导性和热膨胀系数也是
影响其热强度的重要因素。
总的来说,焦炭的强度和热强度是相互关联的,对其进行综合
评价时需要综合考虑其机械性能和耐热性能。
在实际应用中,根据
具体工艺和要求,选择合适的焦炭类型和质量是非常重要的。
探究入炉煤水分对焦炭强度的影响
探究入炉煤水分对焦炭强度的影响作者:孙芳艳来源:《科学与财富》2020年第05期摘要:目前我国煤炭供应质量严重不足,煤炭供应呈下降趋势影响原因较多。
煤炭的运输距离较短,导致运输过程中含水量较高,了解入炉煤水分对焦炭强度的是十分必要的。
基于此,笔者将分析与探讨入炉煤水分对焦炭强度的影响。
关键词:入炉煤水分;焦炭强度;影响引言:控制入炉煤的水分是在焦炭制备的过程中的重要工艺指标,入炉煤的含水率影响着焦煤强度。
因此合理控制入炉煤的含水量是焦化厂选煤管理的重要环节这就要求相关企业采用有效控制技术,以保证焦炭的强度,提高煤炭的质量。
一、保证焦炭强度的意义焦炭强度是衡量活性焦热性能的重要指标,反应了焦炭在使用环境温度和大气条件下,在外力作用下的抗破碎磨损能力。
其中反应强度尤为重要,降低焦炭的反应性,提高焦炭反应后的强度,才能保证高炉各项指标的顺利运行和优化,有利于焦化厂增加焦炭产量,提高经济效益。
二、入炉煤水分对焦炭强度的影响(一)入炉煤水分对煤堆密度比重的影响入炉煤水分对焦炭产量的一定影响,过多水分会增加了煤耗。
但是入炉煤过多的水分,提高了粘结性会导致煤炭反应堆的比重降低。
如果配煤水分变化较大,调整工作跟不上,焦饼易过热或不成熟,极容易影响焦炭质量。
而入炉煤水分挥发分含量过高,收缩率大,易导致焦炭平均粒径呈条状减小,抗压强度降低,焦炭的孔壁变薄,孔率增大。
而挥发分含量低,收缩小,易使炉壁压力增大,推焦困难,损坏焦炉设备,挥发分应应该作为配煤的重要参数加以控制,(二)入炉煤水分对焦炉温度的影响入炉煤水分含量过高不仅影响焦炭的消化时间,而且影响焦炭的收缩率和转化率,导致密度降低孔隙率,增加不良后果。
反应后的强度考虑到入炉煤水过低会导致粉尘过多等恶化。
加热速度与煤质有着密切的关系,因为加热速度的提高可以使煤质胶体的温度范围变宽,在增加流动性的基础上提高煤质的粘结性,使焦块致密。
具体来说加热速度的增加改变了煤热解的动态过程,增加了胶体的温度保持范围。
焦炭反应性和反应后强度关系及影响因素论文
焦炭反应性和反应后强度关系及影响因素论文【摘要】为了预测焦炭在高炉中的反应行为,本文对某公司大量的焦炭进行了检测及数据分析,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。
在高炉内焦炭起到骨架支撑、还原剂和燃料的作用。
高炉内下降的液态炉渣及铁水都需要通过焦炭料柱的孔隙落入炉缸,而上升的气流也需要通过焦炭料柱的孔隙到达炉顶,因此,焦炭料柱必须要有良好强度才能保证高炉冶炼过程能顺利进行。
焦炭质量指标确定为6个:M40和M10两个冷态性能指标,CRI和CSR两个热态性能指标,还有灰分(Ad)和硫分(Sd)两个成分指标。
CRI是指焦炭的化学稳定性,CSR是指焦炭在炉内的高温稳定性。
焦炭的热态性能变差时,往往会造成高炉顺行变差或失常,直接影响产量和综合焦比。
因此降低CRI、提高CSR、改善高温性能已成为炼焦炼铁界共识。
一、试验方法1、焦炭反应性试验方法。
按照GB/T4000-2008,称取一定质量的焦炭试样,置于反应器中,在(1100±5)℃时与二氧化碳反应2h 后,以焦炭质量损失的百分数表示焦炭的反应性(CRI%)。
2、焦炭反应后强度实验方法.按照GB/T4000-2008,反应后的焦炭经过Ι型转鼓以20r/Min的转速共转30Min,总转数600转后,取出焦炭筛分、称量、记录各筛级质量,大于10MM粒级的焦炭占反应后焦炭的质量百分数表示焦炭的反应后强度(CSR%)。
3、焦炭取制样方法.按照GB/T1997规定的取样方法,按照GB/T4000-2008规定的试验操作方法,注意严格控制好设备的气密性、不同阶段气体的流速、各阶段的升温速度以及试验用气体的纯度。
二、焦炭的反应性和反应后强度的关系按上述试验方法对某公司的焦炭进行大量的测定并对数据进行分析,发现二者之间具有负相关性。
即反应性CRI每降低1%,反应后强度CSR就增加1.13%,反之亦然。
浅析影响焦炭质量的生产因素
浅析影响焦炭质量的生产因素摘要:焦炭质量的高低是企业核心竞争力,影响焦炭质量的因素很多,本文针对影响焦炭质量的配合煤特性、工艺因素、检测因素进行了分析,提出了控制指标和防范措施,能有效地提高焦炭的质量。
关键词:焦炭质量;配合煤特性;工艺因素;检测因素Analysis of production factors affecting coke qualityDou Limei, Liu Yuanhu, Ran Longteng, Zhang Nan, Feng Zengping(Panzhihua coal United Coking Co., Ltd., Panzhihua , 617016,Sichuan)Abstract: the quality of coke is the core competitiveness of enterprises. There are many factors that affect the quality of coke. This paper analyzes the coal characteristics, process factors and detection factors that affect the quality of coke, and puts forward the control index and preventive measures, which can effectively improve the quality of coke.Key words: coke quality; Characteristics of blended coal; Process factors; Detection factors随着高炉的大型化发展,焦炭在高炉中所起的骨架支撑作用越来越被重视,焦炭的质量已成为人们关注的热点[1]。
影响焦炭质量的生产因素多种多样,通过对影响焦炭质量因素的分析和研究,制定科学的改进措施,改善生产工艺、强化生产操作管理,以实现焦炭质量的稳步提升。
焦炭反应性与反应后强度的关系及其影响因素探讨
焦炭反应性与反应后强度的关系 及其影响因素探讨
钟声 1 沙泥亚木·阿不都热依木 2 (1 新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院,830011)
(2 乌鲁木齐质量技术检验检测研究院,830000)
摘要:焦炭热强度是反应焦炭热态性能的一项机械强度指 标,能够准确表现出焦炭在使用环境的温度和气氛下,同时经 受热应力和机械力时,抵抗磨损和破碎的能力,基于此本文将 对焦炭反应与反应后强度之间的关系及其影响因素进行探讨, 以期能够改善焦炭的热性能。
砂,只有明确并解决影响因素对焦炭反应性的干扰,才能改善
反应温 度/℃
CRI/%
CSR/%
反应温 度/℃
CRI/%
CSR/%
1090
28.3
58.5
1105
31.6
53.7
110030ຫໍສະໝຸດ 155.31110
35.6
51.4
3.2 碱金属 用于炼铁的焦炭本身含有的钾、钠等碱金属含量比较低,
一般小于 0.5%,对反应性能的影响并不明显,但是在高碱负荷 的高炉中,由于碱循环使得钾、钠的含量达到 3%左右,会明显 影响焦炭反应性。为此笔者将焦炭试样放在烘箱内烘烤 2 个小 时,再将其倒入烧杯中的 K2CO3 溶液中,浸泡 30 分钟后捞出,再 次放入烘箱中烘烤 2 个小时,烘干之后测定其 CRI、CSR,结果如 表 3 所示。从表格中的数据可以看出随着碱溶液浓度不断增 大,焦炭样品吸附的碱量也在不断增加,不加碱的焦炭反应后 的平均粒度比加间的焦炭大。而随着 CRI 值不断增加,焦炭的 裂纹粉化现象更加严重,严重影响焦炭质量,这是因为碱金属 在 焦 炭 反 应 过 程 中 起 到 了 催 化 作 用 ,其 反 应 式 为 C + CO2 = 2CO 。
焦炭质量分析及影响焦炭质量的因素
焦炭质量分析及影响焦炭质量的因素作者:张岚庞健李云婕来源:《神州·上旬刊》2018年第09期摘要:焦炭是冶炼工业的主要燃料,受到钢铁工业迅速发展的影响,对焦炭质量的要求越来越高,但是我国优质的焦炭资源还处于有限的状态,因此,需要合理利用,在最大程度上发挥焦炭资源的作用,才能促进冶炼工业更好的发展。
为了让焦炭资源的供给符合钢铁工业的发展速度,需要对影响焦炭质量的因素进行分析,提高焦炭质量,促使焦炭资源得到更好的利用。
因此,本文就围绕影响焦炭质量的因素进行相关方面的探讨和研究,以供参考。
关键词:焦炭;质量;煤一、前言步入二十—世纪以来,社会各个方面都得到了不同程度的发展,而很多方面的发展都需要建立在能源的使用之上,比如说焦炭作为冶炼工业所使用燃料的重要组成部分,得到充分利用有利于带动整个工业更好的发展。
与此同时,对焦炭的质量要求愈来愈高,使得炼焦生产中需要配入大量的优质焦煤,但是我国优质的焦煤资源也是有限的,从数量角度来看,占据我国煤炭储量的比例不足4%。
由此可见,研究和不断探讨提高焦炭质量是焦化企业的长期任务。
因此,本文从影响焦炭质量的因素入手进行分析,在此基础上探讨改进焦炭质量的措施,希望可以为实际生产活动的开展提供一些参考意见,从而促进焦炭质量得到有效的提高。
二、影响焦炭质量的因素分析根据变质程度可以将煤炭分为褐煤、烟煤和无烟煤,而在炼焦过程中主要用的是烟煤,由于炼焦用煤的质量直接影响到焦炭质量的优劣,因此,本文分别从多个角度来分析影响焦炭质量的因素,在明确这一方面内容的基础上,从而为后续的策略探讨奠定基础。
(一)水分对焦炭质量的影响在配合煤炼焦过程中,水分一旦发生变化,不但对耗热量产生着较大的影响,而且也影响着焦炉加热制度的稳定和焦炉的炉体寿命,换而言之,水分发生变化,引起煤料堆密度的变化,从而影响到焦炉的生产能力。
一般而言,配合煤水分每变化1%,标准温度相应变5到7度,如果在配合煤水分变动幅度较大时,调火工作跟不上就会容易使焦饼过火或不熟,进而会影响焦炭质量。
焦炭热反应强度
焦炭热强度影响因素1、捣固的堆比重:堆比重的提高,生产的焦炭结构越致密,大气孔减少,所以焦炭的热反应性较低,热反应后强度提高,焦炭的热性能得到改善。
2、熄焦方式的影响:在配比相同且炼焦条件不变的情况下,干焦的热性能要比湿焦的热性能明显改善。
干焦在干熄焦炉内缓慢冷却,相当于在焦炉中延长了闷炉时间,提高其热缩聚作用,并且没有湿法熄焦过程中存在的急剧冷却现象,微裂纹相对较少,同时,在长达3~4 h的干熄过程中,焦炭之间相互磨损,使其块度均匀,相当于起到了整粒作用,使其强度进一步提高。
3、配合煤的细度:随着配煤细度的增加,焦炭的反应后强度CSR随之改善,反应性CRI也随之下降;但当配煤细度达到85%左右后,随着细度的继续增加,焦炭的热态强度呈劣化趋势,反应性CRI 有所增大。
配煤细度过低时,煤颗粒较大,特别是黏结性差的煤粒度较大,运输及装炉过程中易偏析,且煤中粒度不均衡,导致配煤质量不均匀,引起焦炭内部结构不均一,焦炭强度降低。
细度过高时,煤中的活性成分被细粉碎,不仅降低了黏结煤的活性粒子作用,而且增加了非活性粒子的比表面,使煤料的黏结性下降。
并且过细煤料的堆比重下降,导致炼焦过程中煤粒间的熔融程度不充分,所炼焦炭结构不致密,孔隙增多,从而导致焦炭强度下降。
4、结焦时间的影响:随着结焦时间的延长,焦炭的热态性能随之改善,但当结焦时间超过一定后,随着结焦时间的继续延长,焦炭的热态性能仍继续改善,但效果已不明显。
这是因为随着结焦时间的延长,焦炭更加成熟,结构更加致密,强度有所提高,在这一点上与干法熄焦的作用有类似之处。
5、配煤比例:纯焦煤炼焦所得焦炭的热性能最好,其次是肥煤。
配入气煤的焦炭热性能稍差。
所以为了保证焦炭的热性能,应在经济合理的基础上尽量多配焦煤或肥煤。
6、碱金属(钾、钠)影响:钾、钠虽然对焦炭与CO2反应其催化作用,但在同一反应程度下,强度并不因钾、钠的存在而下降更多,这是因为催化作用虽然增加了焦炭的表层反应,却减轻了焦炭的内部反应。
浅析影响焦炭质量的因素
浅析影响焦炭质量的因素发布时间:2023-02-06T03:30:59.634Z 来源:《中国科技信息》2022年第9月第18期作者:赵煦楠[导读] 焦炭在高炉冶炼中主要起还原剂、发热剂和料柱骨架的作用为满足高炉冶炼的要求。
赵煦楠陕西黄陵煤化工有限责任公司陕西延安 727307摘要:焦炭在高炉冶炼中主要起还原剂、发热剂和料柱骨架的作用为满足高炉冶炼的要求。
焦炭作为高炉冶炼的重要原燃料之一,其粒度及粒度分布是保证高炉料柱透气性和高炉风口回旋区稳定的重要参数。
关键词:焦炭质量;影响因素;对应措施前言焦炭在高炉冶炼中主要起还原剂、发热剂和料柱骨架的作用。
炼焦煤在隔绝空气的条件下升温至1000℃左右,经过热解、熔融、固化、收缩等过程,得到1种质地坚硬、含有较多裂纹和孔隙的碳质固体材料被称为焦炭。
焦炭大多用于高炉炼铁,在高炉中发挥着供热、渗碳、还原剂和骨架支撑作用。
高炉炼铁能否顺利进行,很大程度取决于焦炭的性能,而焦炭的性能由其结构决定,即焦炭微观结构是影响焦炭质量的主要因素。
1焦炭在高炉冶炼中的重要性焦炭是由炼焦煤在焦炉中经过高温干馏转化而来,自从1709年Darby首次用焦炭来进行高炉炼铁以来,冶金焦炭已经成为现代高炉炼铁技术所需的必备原料之一,被喻为钢铁工业的“基本食粮”,具有重要的战略价值和经济意义。
焦炭在高炉中一直发挥着4大作用:渗碳剂、还原剂、热源以及最重要的作为料柱骨架的作用。
随着低碳时代的来临和大喷煤技术的运用,焦炭的前3大功能逐渐被替代。
为了保证炉内的透气性以及透液性,作为高炉软熔带的“百叶窗”,其作为料柱骨架和通道的作用更为突出,因此高炉对焦炭质量的要求也越来越高。
同时,在钢铁冶金生产工序中,炼铁工序的能耗所占比例最大,在低碳冶金的大环境下,降低焦炭消耗是炼铁节能的主要方向之一。
国家主席习近平曾多次强调,要构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系,持续推进能源、产业结构转型升级,推动绿色低碳技术研发应用,为全球应对气候变化、推动能源转型的努力作出积极贡献。
焦炭反应性及反应后强度检测的影响因素分析
因, 从 而使焦炭 热性 能实验能够更 为准 确 … 。
2 实验装置及方法简介
2 . 1 实验装置
本研 究 采 用鞍 山热 能 研究 院研 制 生产 的 K F — l O 0焦 炭
反 应 性 及 反 应后 强度 测 试 仪 ,电 炉丝 加 热 ,温 控 及 流量
表 1 显示 ,实验过 程中 ,随着反应器升温速率的上升 ,
5 5 5
5 3 1 51 8
C RI / %
2 5 1 2 7 8
CS R / %
6 2 1 5 9 8
南表 2可 以看 出,随着温 度的不 断 升高 ,焦炭 的反 应 性也不断增 大 ,而反应后强度 则不断减小 。进行反应性检测 时 ,应严格按 照国标规定 ,控制反应温度在 l 1 0 0 % ±5  ̄ C 范
3 结果分析与讨论
于焦炭反应性及 反应后强度 的测试规范性强 , 试验条件较难 3 . 1 升温速率的影响 掌握 ,测试误差较 大 ,因此提 高其测试结果 的准确性一直是 其他 条件 不变 的情况 下 ,改变 电炉 的升温 速率对 焦炭
业 内追求 的 目标 】 。本研 究着 重对 鞍山热 能研 究 院研制生 反应 性 和 反应 后 强 度 的影 响 的结 果 见 表 1 。 产的 K F 一 1 0 0 测 定装 置进行 了检测方法 的分析和焦炭热性 能 表 1 升温速率对焦炭反应性和反应后强度的影 响 指 数相 关影 响因素的探讨 ,以找到测试结果 重现性较差 的原
按照 G B / T 4 0 0 0 — 2 0 0 8的规 定制 样并 进 行试 验 ,在 其 他 应初期 ,焦炭 内部 温度并未达到 1 1 o 0 ℃, 且升温速率越大 , 反 应 初 期 焦 炭 内部 在 1 1 0 0 ℃以下 的反应 时间越长 _ 3 I , 导 致 焦炭反应性越小。因此 在对 同一批焦炭试样进行检测时 ,保 持升温速率的一致性是 非常重要 的。
影响焦炭质量的因素
一、焦炭的质量指标及要求焦炭是固体燃料的一种。
由煤在约1000℃的高温条件下经干馏而获得。
主要成分为固定碳,其次为灰分,所含挥发分和硫分均甚少。
呈银灰色,具金属光泽。
质硬而多孔。
基于焦炭在高炉内的行为与作用,在生产中一般对焦炭有如下几项质量指标的要求:1.粒度高炉操作顺利与否的一个重要指标是其炉内料层的透气性大小,而它与高炉炉料的均匀性有关,因此,一般要求焦炭粒度不应比矿石粒度大得过多,二者应尽量接近,保持均匀。
一般冶金焦的平均粒度以50mm左右为宜,可控制在25~70mm范围内,特别是要提高40~60mm粒级的含量,目前中国出口冶金焦粒度一般以30~80mm,40~90mm两个粒级居多。
2.灰分焦炭中含有矿物质,其燃烧时矿物质会残留形成灰分,灰分高会对焦炭产生不利影响。
当焦炭在焦炉的高温环境中,燃烧产生灰分,灰分的增加破坏焦炭内部结构会使焦炭的裂纹增多,不仅使焦炭的强度降低,也会使焦炭的表面积增大,由于裂纹的增多,使C O2更容易从缝隙扩散到焦炭的内部,加剧热性能变差。
灰分是焦炭中的杂质和惰性物,其主要成分是SiO2、Al2O3等酸性氧化物,由于其熔点高,故在炼铁时只能用CaO等熔剂与它们共生成低熔点化合物才能以熔渣形式排出高炉。
因此要求冶金焦的灰分尽量低些。
3.硫分硫分是焦炭中的有害成分,高炉内由炉料带入的硫分中仅5%~20%随高炉煤气逸出,其余的参加炉内硫循环,只能靠炉渣排出。
焦炭含硫高会使生铁含硫提高,降低生铁质量,或增加炉渣碱度使高炉操作指标下降。
因此,要求在生产焦炭时尽最大可能选择低硫煤,以降低焦炭的硫分。
4.机械强度、热强度焦炭强度指标分为机械强度(抗碎强度及耐磨强度)和热强度(反应性及反应后强度)。
焦炭的机械强度是衡量焦炭能否起到支撑骨架的作用,确保高炉操作正常的重要指标。
焦炭热强度是反映焦炭在高炉中抵抗化学侵蚀和保护炉料骨架作用能力,是综合衡量与评价焦炭热态稳定性的主要指标,较之机械强度更为重要。
影响焦炭质量的因素有哪些?
影响焦炭质量的主要因素有炼焦煤的性质以及炼焦工艺。
炼焦煤的性质直接决定了焦炭质量好坏,它不只是对焦炭的灰分、硫分等化学组份含量产生一定的影响,更关键的是它影响了焦炭的冷态强度和热态强度。
当然,炼焦工艺在一定程度上也会影响焦炭的质量。
一、炼焦煤的性质对焦炭质量的影响对焦炭质量产生影响不仅仅是炼焦煤的黏结性和结焦性,还与炼焦煤的变质程度以及灰分相关。
炼焦煤变质程度干燥无灰基挥发分(V d a f)和镜质组平均最大反射率(R m a x)是评价煤变质程度的重要参数,其高低都会对生产出来的焦炭产生一些影响。
如配合煤的V da f 过高,在热解过程中生成的胶质体膨胀度大,所炼焦炭的裂纹比较多,气孔率大,会使焦炭的冷态强度和热态强度降低,但配合煤的V d a f过低,会导致所炼焦炭不易推出,且产品附加值不高。
此外,有研究表明,单一炼焦煤镜质组平均最大反射率R m a x与所炼焦炭的反应性具有一定相关性,当R m a x处于1.3%~1.5%之间,所炼焦炭质量较好,实验还表明配合煤的挥发分、黏结性、R max等在一定范围内,且镜质组反射率有一个良好的正态分布,方差较小,则生产出来的焦炭冷态强度比较好,反之亦然。
炼焦煤的灰分煤的灰分是指煤在高温环境下,经过一系列复杂的化学反应,煤中矿物质转化为金属化合物。
灰分作为炼焦煤中的杂质,并不会在炼焦过程中消失,会几乎全部被所炼焦炭继承。
一般来说,焦炭灰分的提高直接使高炉工业生产的焦比升高,从而降低了钢铁生产产量。
有研究学者发现不同变质程度煤灰分的降低对自身黏结性和所炼焦炭质量的改善程度不同,黏结性好的煤灰分降低,自身黏结性变化不大,所炼焦炭的冷态强度和热态强度也未发生什么明显变化。
但当黏结性较差的煤灰分降低时,自身的黏结性得到大幅度提高,所炼焦炭的冷态强度(M40、M10)和热态强度(CRI、CSR)在不同程度上得到了提升。
二、炼焦工艺对焦炭质量的影响目前比较先进的炼焦工艺有干法熄焦、捣固炼焦、配型煤工艺技术以及煤调湿(CMC)技术,每种炼焦工艺都有着各自的长处和短处。
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- - - 浅析焦炭强度的影响因素
杜为民
汝州天瑞煤焦化有限公司
2014年10月20日
浅析焦炭强度的影响因素
杜为民(汝州天瑞煤焦化有限公司467535)
摘要:焦炭质量受配合煤原料性质和炼焦工艺的影响。
在制定配煤方案时,可以V-G作为主要参数,综合平衡V、G、Y、X等参数的影响,同时应严格控制入炉煤粒度、水分、堆比重、干馏温度等工艺指标,以改善焦炭物理性能。
关键词:焦炭配煤参数
汝州天瑞煤焦化有限公司年产焦炭100万吨,中冶焦耐设计大型捣固式焦炉,2011年12月开工,2013年8月投产。
炼焦用煤由于受多种因素影响,煤种不固定,储煤量不稳定。
煤种有平顶山张村主焦煤、瘦焦煤、瘦煤等;三门峡中硫主焦;山西高硫气肥煤、瘦焦煤等;陕西黄陵1/2中粘煤、1/3焦煤等。
根据公司实际情况基本以张村主焦煤为主再辅以其它煤种进行配煤。
通过一年来的生产实践,就配合煤V、G、Y、X等参数对焦炭质量的影响做一分析供大家赏析。
一、生产状况
1、煤质特点
2、几组生产数据2.1配合煤煤岩分析:
2.2配合煤煤岩分析:
2.3配合煤煤岩分析:
28.41 83 30.8 17.5 87.6 71.4 1.16 85.2 5.3 31.9 60.2 27.98 83 88.6 71.6 1.23 82.9 5.9 29.9 63.4 27.38 84 87.7 72.5 1.15 85.6 4.8
27.46 82 88.3 71 1.23 84.8 4.6
二、分析
要达到提高焦炭质量,可以从结焦机理等方面寻找途径。
从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。
在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、黏结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高焦炭强度的。
因此从生产试验结果可以看出,配合煤性质是影响焦炭质量的主要因素,是基础。
只有合理调节配合煤质量才可得到需要的焦炭质量。
1、影响焦炭质量的煤质因素
1.1 配合煤煤化程度参数
代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf和镜煤平均最大反射率Rmax。
二者之间存在明显线性相关关系,其关系式为:
Rmax= 2.35 - 0.041Vdaf
挥发分容易测定,且可按加成性计算,因此只需对挥发分重点分析。
在成焦过程中,挥发分Vdaf与收缩度α呈正相关系数,如图1所示。
图1 挥发分与收缩系数关系
挥发分对焦炭质量的主要影响是:
(1)挥发分过高,收缩度大,易造成焦炭平均粒度呈条状减小;抗碎强度降低;焦炭气孔壁薄,气孔率增大。
(2)挥发分偏低,收缩度小,易造成炉墙压力增大,还可能造成难推焦,损坏焦炉设备。
因此,在配煤中挥发分应作为重要参数调控。
配合煤挥发分Vdaf一般控制25%~28.5%较为适宜。
见表1
表1 部分配合煤Vdaf与焦炭强度生产数据对比。
Vdaf % M40
%
M10
%
CRI%
CSR
%
Vdaf%
M40
%
M25
%
M10
%
CRI%
CSR
%
25.10 83.1 6.6 27.15 84.3 4.4 33.2 58.3 25.06 85.7 5.7 32.5 57.9 27.18 94.0 3.6
25.22 84.7 5.9 28.14 93.7 3.8
26.52 82.4 4.9 33.9 56.6 28.44 94.0 4.1 32.9 57.8
27.07 83.9 5.1 32.3 58.3 27.66 83.9 6.4 32.6 56.6
1.2 配合煤黏结性参数
黏结性是煤在隔绝空气条件下加热时,形成具有可塑性的胶质体,黏结本身或外加惰性物质的能力。
它是炼焦用煤的重要工艺性质。
煤料的黏结性指标是影响焦炭强度的重要因素。
黏结性的好坏取决于煤热分解过程中形成的胶质体的数量和质量。
生产上,我们可以根据胶质体的数量和性质、煤黏结惰性物料能力的强弱及焦块的外形测量煤的黏结性。
表征配合煤黏结性的指标主要有奥亚膨胀度bt、流动度MF和胶质层厚度Y 等。
在配合煤中由于各单种煤煤化程度区间不同,其塑性温度区间也不同,这就使不同配合煤具有不同膨胀度和流动度,且配合煤的膨胀度、流动度不具有可加成性,配煤时需要实际测定。
膨胀度、流动度表征了煤质中活性物的含量和性质,其量值大小对焦炭强度存在影响。
因其测定较复杂,不将其作为主要参数控制。
但一般配合煤应控制奥亚膨胀度指标bt≥50%。
膨胀度b不小于50%。
胶质层厚度Y较直观地表征了配合煤中胶质体的含量。
要炼制好的焦炭首先需要有足够量的胶质体来充分浸润、粘结煤中固化物质。
但胶质体过量,会影响结焦过程中挥发物的溢出,而影响焦炭质量。
因此在配煤时应合理控制Y值。
但因Y值只反映胶质体的含量而不反映其性质,相同Y值的不同配煤会形成不同强度的焦炭,因此应将Y值作为配煤中的重要参数而不作为预测强度的主要参数。
生产实验证明Y值对于配合煤具有可加成性。
根据我公司生产情况当Y值控制在15~18mm的范围内合理调整配煤方案则可有效控制焦炭强度。
见表2
表2 配合煤指标
表3 对应焦炭质量
1.3 配合煤结焦性参数
粘结指数G表征了煤的粘结能力,同时又反映了煤的结焦性能,要炼制高强度的焦炭必须有足够的G值,而过高的G值又会造成焦炭变脆,强度降低。
因此,在配煤中应将G值作为重要参数加以控制。
根据我公司生产情况一般控制G在75~85。
2、影响焦炭质量的工艺因素
2.1 装炉煤堆比重
入炉煤堆比重是影响焦炭气孔率的显见因素。
根据我公司生产情况一般控制在湿基1.05~1.10t/m3。
2.2 入炉煤水份
入炉煤水份对焦炭强度、气孔率都有影响,一是影响入炉煤堆比重。
水份增
大,堆比重减小;二是影响焦炉温度。
水份高不仅影响炭化室焦炭成熟时间,更重要的是由于其蒸发大量吸热的过程造成相邻炭化室炉温波动,影响其焦炭的收缩和成焦。
造成视密度降低和气孔率增大。
同时水分过高或过低对捣固煤饼成型也有较大影响。
通过一年多的生产我公司入炉煤水份较为合适的控制范围一般在13.0~14.5%。
2.3 装炉煤的粒度
要炼制合格焦炭,应考虑配合煤原料的不同性质,对其粒度区别控制。
以利于其被活性物浸润、吸附和粘结。
我公司采用选择性破碎技术预粉碎及混粉碎。
对于难粉碎的煤如瘦煤、气煤、1/2中粘煤等进行预粉碎,细度控制在<3mm:88±2%,<1mm :68±2%。
而对于粘结性、流动性好的原料如肥煤、主焦等细度控制可相对宽松,以利于其流动性、粘结性的发挥。
我公司配合煤粉碎细度控制<3mm:88±2%,<1mm:70±2%。
见前生产数据表。
三、结论
捣固焦炉炼制焦炭的质量,一方面取决于配合煤原料的性质,另一方面取决于炼焦工艺管理。
配合煤方面,在多重煤质参数中,V、G、Y等项参数是重要影响因素。
几项参数均对焦炭强度产生影响,且因素间存在相互影响和制约关系。
配煤时可以V-G作为主要参数,同时兼顾其它重要参数,使之达到综合平衡,则可制定出适宜的配煤方案;炼焦工艺管理方面,入炉煤粒度、水份、堆比重等工艺指标对焦炭块度和强度等都有重要影响,必须严格控制。
实践证明,只要合理调节配合煤参数,严格控制炼焦过程的工艺指标,可以有效改善焦炭物理性能,生产出优质焦炭。