国家自然科学基金(51044005)
- 作品数：9 被引量：44H指数：4
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- 新疆与内地炼焦煤的差异性被引量：2
- 2018年
- 由于新疆炼焦煤所炼制的焦炭反应性高、反应后强度低,使得丰富的新疆炼焦煤资源难以发挥成本优势。为探究新疆炼焦煤的特性,对比研究了4种典型的新疆炼焦煤和4种同牌号的内地炼焦煤,并分别进行煤质、镜质组随机反射率和红外光谱(FTIR)分析。结果表明:低煤阶新疆炼焦煤与内地炼焦煤之间没有明显的差异,然而中、高煤阶新疆炼焦煤的灰分和硫含量均低于同牌号的内地炼焦煤,故使用新疆炼焦煤炼焦有利于降低焦炭中的灰分和硫含量;同时中、高煤阶新疆炼焦煤的镜质组平均最大反射率、胶质层最大厚度和芳香缩合度均低于同牌号的内地炼焦煤,脂肪族侧链和羟基的数量均高于同牌号的内地炼焦煤,说明中、高煤阶新疆炼焦煤的变质程度低于同牌号的内地炼焦煤。
- 王峰武强武强朱子宗白大勇
- 关键词：焦炭煤质分析FTIR变质程度
- 不黏煤改性及配煤炼焦优化被引量：15
- 2012年
- 利用自主研发的煤粉改性剂对非炼焦煤进行改性后配煤炼焦,可以达到有效利用非炼焦煤的目的。通过40 kg焦炉试验研究表明:直接加入4%的无烟煤和6%的长焰煤后,焦炭质量变差,然而,加入煤粉改性剂对其改性后炼焦,焦炭质量改善;当煤粉改性剂量低于或高于配合煤质量的0.08%时,焦炭质量改善幅度较小;当煤粉改性剂量达到0.08%时,焦炭质量改善明显,其M40提高5.94%,M10降低7.12%,CRI降低4.61%,CSR提高11.42%,接近原配合煤的炼焦指标,符合生产要求。
- 朱子宗徐军李硕宋楠
- 关键词：配煤炼焦非炼焦煤焦炭质量
- 焦炭喷洒ZBS改质剂的改性机理及生产实践被引量：3
- 2021年
- 针对阳春新钢铁炼铁高炉所采购焦炭品种多、质量波动大,造成高炉炉况波动、成本偏高的问题,进行了焦炭提质增效的工业性试验研究。通过向焦炭立体喷洒ZBS焦炭改质剂,研究了ZBS改质剂与焦炭的相互作用行为,阐述了ZBS改性机理。研究发现,经过ZBS改性后的焦炭形成了碳的络合物和化合物,改变了碳的结构,提高了焦炭的石墨化度。经ZBS改质剂处理后,焦炭反应性(CRI)平均降低5.2%,反应后强度(CSR)平均提高7.83%。相较于基准期,高炉炉温波动小,硫含量合格,生铁合格率达到100%。试验的1号高炉日产提高75t,入炉焦比降低33.8kg/t,综合燃料比降低11.63kg/t。通过项目实施,达到了高炉稳产、增产、降低焦炭用量的目的,为高炉炼铁增产降耗提供了一种新方法。
- 樊尧桂胡四新王林王瑛栋何彬朱子宗
- 关键词：焦炭反应性反应后强度燃料比
- 高变质煤改性机理及配煤炼焦优化被引量：4
- 2014年
- 为探讨高变质煤的改性机理,结合塑性成焦机理与供氢原理对两种高变质煤(无烟煤和贫煤)在焦化过程中的行为进行分析,采用元素分析和XRD方法研究了自主研发的一种煤粉改性剂(ZBS)对这两种煤的改性作用。结果表明,ZBS既具有供氢作用,又可以通过调整煤结构增加焦化过程中与氢结合的活性点。在200 kg焦炉上进行改性煤配煤炼焦,发现在配合煤中加入5%无烟煤、6%贫煤和0.10%ZBS炼制的焦炭质量最佳,与未添加ZBS相比,焦炭抗碎强度(M40)提高了4.40%,耐磨强度(M10)降低了0.70%,反应性(CRI)减小了4.25%,反应后强度(CSR)增大了4.83%,接近或好于生产配合煤的炼焦指标。
- 宋楠朱子宗杨友辉李俞宏刘宁斌高云祥
- 关键词：无烟煤贫煤配煤炼焦
- 配加大剂量气煤改质炼焦被引量：2
- 2021年
- 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。
- 武强朱子宗王瑛栋孙灿樊锦涛
- 关键词：气煤改质剂炼焦
- 新疆库拜煤改质炼焦及冷态强度预测被引量：3
- 2017年
- 新疆库拜煤反应活性高,炼制的焦炭性能差,难以满足大型高炉冶炼需求.为降低焦炭反应性(CRI),提高反应后强度(CSR),进行了系列煤粉改质和炼焦研究.通过热重实验分析配合煤改性机理,发现煤粉改质剂主要作用于胶质体形成及半焦缩聚阶段,通过傅里叶红外光谱分析发现库拜QM含氧官能团主要为羟基和烃基醚,羧基几乎没有.以配合煤挥发分(Vdaf),黏结指数(G)等为自变量,以焦炭抗碎强度(M25)和耐磨强度(M10)为因变量,用统计软件SPSS17.0分别对煤粉改质炼焦的结果进行多元线性回归分析,建立了焦炭冷态强度的预测模型,从而在热态性能和冷态强度两方面灵活地指导配煤和炼焦.
- 朱子宗谢杨洋武强石国京
- 关键词：煤粉改质焦炭冷态强度
- 煤粉改性剂对型焦热性能的影响被引量：1
- 2013年
- 在配煤中加入40%～50%无烟煤后,炼制的型焦反应性高,反应后强度低。配入煤粉改性剂(ZBS)炼制型焦的试验表明:ZBS对无烟煤有改质作用,型焦热态性能改善。当ZBS质量分数达到1‰时,焦炭质量改善幅度最大,CRI降低10.65%,CSR提高13.52%。
- 陈凯吴超朱子宗宋楠
- 关键词：型焦焦炭反应性
- 兰炭改性及配煤炼焦优化被引量：16
- 2012年
- 为了拓展兰炭应用范围,在40kg焦炉开展兰炭粉配煤炼焦及优化试验。试验结果表明:随着兰炭量的增加,配煤的黏结指数、胶质层最大厚度、奥亚膨胀度、塑性区间和最大流动度均有下降,焦炭质量变差;加入煤粉改性材料(ZBS)后炼焦,焦炭质量得到改善;ZBS的质量分数达到0.10%时焦炭质量的改善幅度最大,其M40、M10、CSR接近原配煤的炼焦指标,可以满足生产要求。
- 李硕朱子宗徐军宋楠
- 关键词：兰炭炼焦
- 新疆低质炼焦煤改质及高强度冶金焦炭的制备被引量：4
- 2021年
- 新疆炼焦煤因其独特的成煤地质条件和较晚的成煤地质年代,使得新疆中等挥发分炼焦煤具有较低的煤化度和较高的氧含量,导致全新疆炼焦煤所制焦炭具有较高的反应性(CRI)和较低的反应后强度(CSR),尽管在新疆炼焦煤中配加高比例的内地中等挥发分炼焦煤能明显改善焦炭质量,但炼焦成本显著上升。为此,以4种新疆低质炼焦煤和2种内地优质炼焦煤以及自主研发的一种改质剂为原料,开展了单种煤以及配合煤的10 kg铁罐改质炼焦试验。结合显微光度计、扫描电镜、XRD试验探索了改质剂的添加对焦炭结构影响,并且通过改质剂与新疆煤的热重分析试验揭示了改质剂对焦炭强度的改质机制。实验结果表明:添加0.3%的改质剂与全新疆低质炼焦煤共炭化炼焦,所得焦炭的热态强度指标明显改善(CRI下降约14%,CSR提升约15%),而且改质焦炭的综合性能指标能达到现有新疆焦化企业配入高比例的内地优质炼焦煤所制焦炭指标。改质剂能结合低质炼焦煤快速热解阶段形成的活性含氧片段,使得该阶段自由移动H与含氧片段的反应减少,进而自由移动H的消耗将减少,这将促使胶质体的数量和稳定性增加,导致焦炭的微晶层片尺寸增大、间距减少、堆砌高度增加,使得焦炭的微晶体积增大,各向异性程度增加,气孔率下降,致密度上升。
- 武强朱子宗焦万谊姚利王峰
- 关键词：改质剂焦炭
