煤焦油中甲苯不溶物含量升高的原因和应对措施

分析了影响煤焦油中甲苯不溶物含量的配合煤细度、装煤量、炉顶空间温度等因素,通过提升装煤量、提高生产稳定性、强化焦油氨水分离、规范焦油取样过程等措施使焦油质量得到改善,达到客户要求。

关于7.63m焦炉上升管结石墨原因分析及治理对策的研究

德国伍德公司开发的7.63 m特大型复热式焦炉在生产过程中上升管根部结石墨严重,成为制约焦炉正常生产的突出矛盾。从焦炉加热水平、焦炉加热制度、装煤量等因素综合分析影响上升管根部结石墨的成因,研究制定降低上升管根部结石墨速率的方法及自动清除上升管根部石墨的装置,达到避免因上升管根部结石墨影响焦炉生产的目的。

过渡性肥煤煤质分析与配煤试验研究

系统研究过渡性肥煤的煤质特性和结焦性能,以及其在炼焦配煤中的作用及适配性。试验结果表明:过渡性肥煤是一种介于肥煤和焦煤二者之间的过渡性煤种,既具有肥煤的强黏结性工艺性质,又具有焦煤的煤岩相结构,单种煤结焦性能好,其结焦性能处于肥煤和焦煤之间,单种煤所炼焦炭的冷、热态强度好,但略差于典型焦煤所炼焦炭的冷、热态强度。用15%的2^(#)T FM替代焦煤时,焦炭质量可满足大型高炉使用要求,并可在一定程度上降低焦炭灰分和硫分。通过配用一定比例的过渡性肥煤,可以提高焦炭质量,降低焦煤配用量,降低配煤成本,节约优质焦煤资源,扩大炼焦煤的使用范围。

提高马钢焦炉K_(3)系数的生产实践

通过分析影响马钢焦炉K_(3)系数的因素,采取优化焦炉生产组织、提高设备保产能力、加强炼焦过程监控、全面对标找差、强化炉体维护等具体措施,使得焦炉K_(3)系数得到了稳定提升。

基于“以废治废”模式的强化煤化工废水生物处理研究进展

在“以废治废”的模式下,煤化工各环节副产品及废弃物可为强化煤化工废水生物处理提供直接或间接的外源材料,实现在地化、资源化、高值化利用。针对这些原材料,从共代谢物质、吸附材料、导电材料、无机膜生物反应器四个角度总结了国内外最新研究进展,同时结合企业实际进行应用展望。

焦化除尘灰在球团回转窑生产中应用

通过开展球团回转窑使用焦化除尘灰研究,焦化除尘灰在球团回转窑生产使用的混合煤粉中的配比能够达到15%,回转窑工艺生产顺行,球团质量稳定。同时,解决了焦化除尘灰堆存造成的环境污染问题,为焦化除尘灰有效处理提供了新的途径。焦化除尘灰配入混合煤粉有效降低了燃料成本,降低了球团的生产成本。

干熄焦年检对焦炭质量影响的综合分析

干熄焦年检期间焦炭质量出现较大波动,本文从炼焦工艺、干熄焦工艺及筛运焦工艺等方面进行分析,并提出改进建议和措施。干熄焦年检期间为实现全干熄,3座干熄炉承担4座干熄炉的熄焦量,熄焦时间缩短了1 h以上,导致焦炭质量波动。干熄焦年检期间,为确保焦炭质量稳定,应保证优质骨干炼焦煤资源保质保量的供应,应视焦炉生产节奏延长结焦时间1~1.5 h,以弥补干熄炉熄焦时间的缩短。同时,炼焦也应减少非计划检修对结焦时间的影响,为稳定焦炭质量创造有利的工艺条件。

基于BP神经网络和遗传算法的智能配煤系统开发与应用

针对炼焦煤品种繁多,同一矿点来煤的煤质波动较大,混煤现象严重的问题,宁波钢铁有限公司通过搭建煤焦数据库,开发智能配煤系统,实现全流程监测煤焦数据变化。智能配煤系统结合历史生产数据分析提取影响焦炭质量的关键指标,采用多元线性回归和BP神经网络的建模方法,建立焦炭质量关键指标预测模型。同时,智能配煤系统结合焦炭质量预测模型、配煤专家系统和炼焦单种煤库存信息,采用优化后的遗传算法进行配煤模型的构建,从而实现快速实时调整配比、合理利用炼焦煤资源、稳定焦炭质量并且有效降低炼焦成本的目的。智能配煤系统运行稳定,实现了对炼焦煤资源的合理利用和降本增效的目的。

炼焦煤焦化过程中碳结构及交联结构演化的影响机制

为研究炼焦煤焦化过程中碳结构及交联结构的演变机理,选择了观音堂焦煤、马头焦煤、五沟肥煤、萧县肥煤、兖州西气煤5种不同变质程度的煤样进行焦化试验。对制得的煤焦样品按照600、700、800、900、1000℃进行取样,结合XRD、Raman分析手段分析不同温度区间焦化产物的碳结构和交联结构的变化规律以及演变机制。结果表明,平均横向尺寸(L_(a))与芳香度(f_(a))均随温度升高逐渐增大,堆积高度(L_(c))与片层数(N_(ave))随温度升高逐渐减小,层间距(d_(002))逐渐减小,但变化较小。说明炼焦煤微晶结构的演变规律是横向尺寸的伸长和纵向堆叠高度的降低且伴随芳香度升高。发现Raman带面积比A_(D)/A_(G)、A_(D)/A_(all)、A_(S)/A_(G)随温度升高整体增大。A_(D)/A_(G)、A_(S)/A_(G)在900~1000℃下增幅较平缓,A_(GR+VL+VR)/A_(D)随温度升高整体呈下降趋势。相关性分析结果显示L_(a)和A_(D)/A_(all)、A_(S)/A_(G)呈正相关关系,L_(a)与A_(GR+VL+VR)/A_(D)呈负相关关系。说明微晶结构尺寸变化与交联结构形成关系密切。

焦煤与不同种类废塑料共焦化的研究(英文)

采用 10g常压固定床反应器、热天平和偏光显微镜 ,对太钢炼焦煤中添加不同种类废塑料 (如HDPE ,LDPE ,PP和PS)后热解的产品分布、半焦的光学特性以及热重行为进行了研究。结果表明 :煤和塑料的热解温度范围和峰温的差异决定二者协同作用的程度 ;四种塑料的添加对净焦煤的半焦收率无明显影响 ;当添加HDPE、LDPE、PP时 ,焦煤的焦油收率增加 ,热解水收率下降 ,但添加PS时的情况正相反 ;除了PP外 ,添加其它种类的塑料能增加半焦中的光学各向异性组织的含量。

硼对铁焦微观结构的影响

为探究硼原子对铁物种在焦炭分子骨架中的分布和价态组成的影响及对铁焦微观结构和强度的促进机理,以添加不同质量分数的硼酸制备的复合铁焦为研究对象,通过光学显微镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪等仪器,对比分析了硼添加前后铁焦微晶结构、光学组织、气孔结构和显微强度的变化。结果表明:在硼添加量为0.2%时,所制备的铁焦的Mf+Mm+Mc+Fi结构的含量达到最大,为68.25%,各向同性结构的含量降低,光学组织指数(OTI)和显微强度(MSI)均达到最大,分别为138和49.3,气孔率下降到59%,孔壁厚度增大到20μm;而随着硼添加量的进一步增大,铁焦的OTI和MSI均呈现下降趋势,气孔率上升,孔壁厚度减小。添加适量的硼后,硼原子以层间插入物进入铁焦石墨晶格,从而导致铁焦的稠环增大,中等尺寸各相异性结构含量增加,可促进热解成焦过程中类似粗粒镶嵌等强度较高的显微组织的形成,增大铁焦的壁厚。并且,硼原子对铁焦骨架的掺杂所形成的BC3结构使得铁焦微晶的石墨化程度增强,从而有助于改善铁焦的显微结构强度,有利于增强其稳定性。

改性黄蒿型煤型焦的性状研究

采用2.5%NaOH改性的黄蒿为粘结剂,对六组不同粒级神木粉煤原料进行干法冷压制备改性黄蒿型煤,再经热解制备改性黄蒿型焦。借助扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)对型煤和型焦进行表征,并测定其性能强度。结果表明,与型煤相比,型焦的红外特征峰强度明显减弱,谱峰数量减少,热解过程中主要发生脱水、裂解、缩聚反应,小分子及活性官能团被大量破坏,烃链结构缩合,型焦芳香度增加,其芳香度指数为4.34。型煤的性能强度随着神木煤粉粒度减小而减小。粒度较小的粉煤在成型压力作用下煤粒间隙越小,型煤脱模后受膨胀压力影响导致性能强度降低。粉煤粒度越大,煤粒间隙较大,可容纳较多粘结剂,并与煤粒产生一定的啮合力,保证了型煤的性能强度。型焦整体性能强度优于型煤。热解过程部分含氧官能团被C-C取代,并伴随挥发性物质逸出,产生的气孔分布均匀、壁厚较大,进而保证型焦性能强度。型焦强度随着神木煤粉粒度增大而增大,当神木粉煤粒级在(3~1.5)mm时,型焦抗压强度为3338.9 N/个,跌落强度为98.96%,抗碎强度为83.16%。

典型炼焦煤成焦界面结合特性及其焦炭高温强度的研究

焦炭的界面结合对提高焦炭质量有十分重要的作用。实验选用五种炼焦煤分别配入弱粘结性的XS贫瘦煤进行坩埚焦实验,随着煤料粒度增大和贫瘦煤含量增加,炼焦煤界面结合指数下降。肥煤自身黏结性好,界面结合指数影响较小,而1/3焦煤和焦煤则影响较大。同时分别完成了LF煤和XQ煤与XS贫瘦煤的共炭化实验,表明随着界面结合指数的提高,焦炭的高温热性能得到了较好改善。相应地,微晶结构更加规整,碳层堆积高度和碳网平面直径增大。

黑龙江地区捣固焦性能差异研究

探究捣固焦性能对提高高炉生产效率和降低焦比的影响具有重要意义。选取4种黑龙江地区捣固焦炭,从焦炭宏观质量指标、微观结构、气孔结构、高温反应性能等方面进行了对比研究和分析。结果表明:同一地区捣固焦孔隙结构受企业配煤和炼焦制度影响较大;光学组织中镶嵌结构含量高的焦炭反应后强度高;国标法检测的焦炭热性质结果在评价捣固焦在高炉实际生产中的应用情况方面存在不足,高温反应后焦炭的粒度保持能力是影响焦炭在高炉应用的关键指标。

马钢煤焦油甲苯不溶物上升的原因分析和应对措施

通过分析影响马钢煤焦油甲苯不溶物上升的配合煤细度、装煤量、炉顶空间温度等因素,发现因焦炉受环保管控的影响导致装煤量无法得到保证。通过采取稳定提升装煤量、提高生产稳定性、强化焦油氨水分离、规范焦油取样过程等措施使得焦油质量得到改善,达到客户要求。

基于CiteSpace的焦炭在高炉中性能评价研究进展分析

科学的焦炭评价指标有利于焦炭的原料成本控制以及炼焦煤资源的更合理利用,即焦炭在高炉中的性能评价对于冶炼效率、产量和产品质量至关重要。为了解和统计焦炭在高炉中性能评价领域在1994—2023年的研究方向、热点以及研究进展,以中国知网(CNKI)和Web of Science(WOS)的相关文章为研究材料,运用文献计量分析法对1994—2023年焦炭在高炉中性能评价领域的论文数量、研究学科、研究机构及作者、关键词、研究内容趋势与前沿热点进行分析。研究通过CiteSpace软件绘制焦炭在高炉中性能评价领域的关键词图谱、关键词时间轴图谱以及关键词突现图谱,并利用office软件对相关数据进行分析。结果表明:焦炭在高炉中性能评价领域国内发文量从1994年开始经历了快速上升、动态平衡、稳步上升3个时期,国外发文量在1994—2009年之间发文量为0,从2010年起经历了爆发式增加、稳步上升2个时期;同时焦炭在高炉中性能评价领域的文章涉及多个研究学科,体现了多学科交叉的特点;焦炭在高炉中性能评价研究领域伴随着环境保护重视程度的加重,国内侧重于关注焦炭热性能、光学组织、炼焦煤、微观结构等方面,国外侧重于焦炭在高炉中的反应行为、CO_(2)捕获等方面。因此加强基础研究、技术创新以及多学科交叉互融的全要素格局对提高焦炭在高炉中性能评价的科学性及其应用具有重要的作用,有助于推动冶金工业朝着更加高效、环保和可持续的方向发展。

Ni-Fe/PAC颗粒电极电芬顿降解焦化废水生化尾水的研究

针对焦化废水生化尾水中还存在大量难降解有机物的问题,采用活性炭负载镍铁的颗粒电极Ni-Fe/PAC进行降解处理。SEM、XRD、FTIR和BET表征结果显示,Ni-Fe/PAC负载的金属为镍铁合金,暴露于空气后,表面会形成铁氧化物,经碱液浸渍后的比表面积从717.95 m^(2)/g增加到了835.43 m^(2)/g,孔径主要分布在1~10 nm内。投加0.1 mmol/L的H_(2)O_(2)后,能显著提高·OH产生量和TOC的去除效率,且在0.2 A和水力停留时间60 min下,TOC和COD的去除效率达到64.9%和85%。处理后出水的pH为11.31,线性伏安扫描(LSV)和循环伏安扫描(CV)显示,碱性条件下,Ni-Fe/PAC的电化学活性面积(ECSA)面积达到250.17 cm^(2),析氢和析氧的Tafel斜率分别为148 mV/dec和261 mV/dec。电极使用后,表面形貌、晶体结构和官能团未发生明显改变,催化性能稳定。

基于瘦煤煤质特性的炼焦配煤方案优化试验研究

在炼焦配煤中合理利用瘦煤并提升其占比,可实现焦化企业降本增效和保护优质炼焦煤资源。为探究焦化厂配煤方案中瘦煤比例添加及方案优化调整对焦炭质量的影响,选取贫瘦煤(MC)和瘦煤(LC1和LC2)及采用工业分析、岩相分析等了解单种煤的基本煤质特性,利用红外光谱、热重分析确定煤样的结构特征和挥发分释放行为,并基于瘦煤的煤质特性,采用40 kg焦炉试验对不同瘦煤比例的配合煤进行焦炭质量评价,探究焦炭质量差异原因。结果表明:基于基础配煤方案,将LC1和LC2的占比增加至35%时,焦炭反应性(CRI)降低,反应后强度(CSR)升高,焦炭质量依然优于基础方案所制备的焦炭质量;在基础方案中,MC能对LC1和LC2进行替换,且替换后的CRI降低及CSR升高,焦炭光学组织中的细粒和中粒镶嵌结构增加,焦炭质量未发生劣化;MC占比增加至11%时,CRI升高以及CSR降低,焦炭质量发生明显劣化。基于瘦煤的煤质特性,配煤中的瘦煤比例可达到较高的配比,为后续工业配煤方案中利用高阶煤提供理论依据。

不同焦炭光学组织的气化反应性分析

焦炭光学组织是影响焦炭反应性的内在因素,对不同焦炭光学组织的气化反应性分析可为更好地指导配煤炼焦生产,即通过合理配煤控制和改善焦炭反应性指标以实现降低配煤成本、稳定和提高焦炭质量。选择10种不同变质程度的炼焦煤,利用煤岩显微镜和焦炭反应性实验定量分析每种光学组分的相对反应性,并建立基于镜质体反射率和焦炭光学组织相对反应速率的焦炭反应性预测方程。结果发现,不同焦炭中不同光学组织的气化反应速率(绝对值)差别较大,但相对反应速率基本恒定,与焦炭类型无关。各向同性组织、镶嵌状组织、流动状组织、丝质及破片组织的相对反应速率比值为K_(ISO)∶K_(M)∶K_(F)∶K_(FF)=2.5∶1.0∶0.6∶2.6。光学组织相对反应速率对焦炭反应性(CRI)的影响高于变质程度,基于镜质体反射率(R^(o)_(max))和焦炭光学组织相对反应速率(K)的焦炭反应性预测方程为CRI=-14.73 R^(o)_(max)+17.21 K+30.78。

生物质混煤制备冶金焦炭研究进展

冶金焦炭是高炉炼铁的重要原料,在“双碳”目标背景下,生物质作为一种清洁的可再生能源,利用生物质混煤制备冶金焦炭是钢铁工业绿色低碳发展的途径之一。首先,分析了我国生物质资源利用现状与开发潜力、生物质理化性质以及生物质混煤制备冶金焦炭的可行性,对比了热解炭化和水热炭化两种生物质炭化技术。之后,综述了国内外生物质混煤制备冶金焦炭的研究进展。最后,对生物质混煤制备冶金焦炭的进一步实际应用进行了展望。