全自动焦炭反应性及反应后强度检测系统的研发与应用

焦炭作为高炉冶金中重要的燃料,其检测指标反应性(CRI)及反应后强度(CSR)对高炉的冶炼炉况、铁水产量及成本具有重要影响。传统的焦炭反应性、反应后强度检测过程通常依赖于实验室手工操作,耗时长且容易受到人为因素的干扰。为降低人为因素干扰,提高检测效率和准确性,提出了一种基于视觉、机器人等自动化技术的焦炭反应性及反应后强度的全自动检测方法,同时介绍其在冶金工业中的应用。

不同制样方法对焦炭反应性及反应后强度稳定性的研究

焦炭反应性样品制样方式主要有传统的手工制样和机器制样两种,不同的制样方法制出的焦炭颗粒不同,分析了不同焦炭颗粒的稳定性。通过实验研究,得出全自动机械制样焦炭反应性结果稳定,符合实验要求。

对焦炭反应性和反应后强度规范性试验方法的研究

通过对焦炭反应性和反应后强度规范性试验方法的研究,探讨了焦炭在热反应炉内以不同试验方式下所带来不同的反应性(CRI)和反应后强度(CSR),并对其进行了分析和比较,得出焦炭CRI和CSR与摆放方式的关系、每层焦炭CRI和CSR的关系以及焦炭CRI和CSR与摆放高度的关系。

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。

焦炭制备对焦炭反应性及反应强度再现性的影响

煤炭实验中对焦炭反应性和反应后强度存在影响因素很多,如样品制备、反应时间、温度、气体流量等。在实验室检测过程中,针对一部分因素有了强制性规定或者在实验设备参数设定时有明确规定,升温速度、反应时间以及各阶段的气体流量现已经由全自动测定设备进行控制,影响几乎可以忽略不计。在ASTM D5341/D5341M-19中提出对球形焦炭的选择步骤,需要考虑焦球对实验结果存在较大影响,行标YB/T4494-2015中规定焦球需通过23~25 mm筛,即要求球形焦炭直径在23~25 mm。同时要求焦炭制备时水分≤5%。相对于其他条件的精密控制,焦炭制备相对宽松。通过对文献的查阅,并进行实验验证发现焦炭制备对反应性和反应后强度存在较大影响,需要引起重视。

煤灰成分催化指数对焦炭反应性及反应后强度的影响

文章以神华烟煤为研究对象,采用热重分析仪、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和激光粒度分布仪等分析手段考察了不同温度下CaO-MgO复合物对煤灰熔融特性以及煤灰中矿物质组成变化规律的影响。在此基础上,利用固定床反应器模拟气化炉内高温环境,通过改变煤灰中各组分含量来制备具有不同催化指数的煤灰样品,并将其与高钙灰混合制成半焦进行工业试验;同时结合扫描电子显微(SEM)、能谱(EDS)和压汞法分别从微观结构、化学元素组成和孔隙特征三个方面深入探讨了煤灰中各组分对焦炭反应性及反应后强度的作用机理。结果表明:随着CaO/Al_(2)O_(3)摩尔比由0增加到1.5时,煤灰中莫来石相逐渐减少,而石英相则相应增多;当CaO/Al_(2)O_(3)摩尔比继续升至2.0时,煤灰中出现大量方镁石晶体。这说明适量添加CaO可以促进煤灰中硅酸盐矿物向铝酸盐矿物转变,进而提高煤灰的反应活性。

焦炭反应性及反应后强度异常结果影响因素分析

焦化厂在生产焦炭时,反应性及反应后强度是产品指标中最为重要的,同时也决定市场占有份额的关键指标,实验室测定结果出现偏低或偏高等异常数据时,需要判断是试验误差导致还是焦炭产品本身的真实结果,在结果报出时,需要对试验影响因素进行排查,确保数据准确。

焦炭反应性(CRl)及反应后强度(CSR)和焦炭抗碱性试验研究

通过大量的试验研究得知 ,利用焦炭的反应性及反应后强度可以很好地预测焦炭在高炉内的反应行为 ,通过对比试验可以得到冷态强度与热态强度之间的关系。

焦炭反应性(CRI)和焦炭反应后强度(CSR)的相互关系

本文对昆钢质量计量检测中心提供的实测焦炭反应性(CRI)和焦炭反应后强度(CSR)数据进行回归分析,得出焦CRI与CSR成反比的规律,CSR越高的焦炭,其CRI越低。根据冶金焦炭技术指标数据,发现当焦炭CRI数值达到一级冶金焦标准时,焦炭CSR也达到一级冶金焦标准;而焦炭CRS达到一级冶金焦标准时,焦炭CRI数值不一定符合一级冶金焦标准,提出过分追求低反应性和高反应后强度是否合理,并对这两个指标的关系在数学推论上进行了探讨。

溶损反应动力学对焦炭溶损后强度的影响

为了分析溶损反应动力学行为对焦炭反应后强度的影响,在1 050℃～1 300℃的范围内,对三种典型焦炭进行了等温溶损反应实验.当焦炭的溶损失重率为25%时停止反应,通过I型转鼓检测焦炭的溶损后强度.结果表明,不同反应性的焦炭发生最严重的劣化梯度反应时的温度不同,高反应性焦炭为1 100℃左右,低于其他两种焦炭.虽然高反应性焦炭发生最严重的劣化梯度反应后的强度很低,但改变反应温度使反应速率加快或减慢都能使高反应性焦炭的反应后强度显著地提高.

焦炭反应性及反应后强度预测模型研究与分析

以研究炼焦煤性质与焦炭反应性、反应后强度之间的数学关系为目的,通过胶质体和中间相形成动力学解析导出模型的主要影响因子,以煤的变质程度、煤岩组成、粘结性、灰分及K2O和CaO含量等因素为自变量,由25种工业用煤的炼焦试验,建立出预测模型,并得出壳质组使反应性增大及反应后强度降低;K2O催化作用强于CaO,且两者的催化作用均随煤的变质程度不同而不同等重要结论.

《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中国国家标准的商榷

随着高炉大型化、喷吹煤粉比例提高、高炉焦比下降,高炉用焦炭与CO2反应性及反应后强度越来越受高炉操作者的重视。因此,炼焦煤中焦煤因其焦炭与CO2反应后强度高,销售价格不断提高,近来有消息称,国际炼焦煤销售商欲将炼焦煤的单种煤焦炭与CO2反应后强度作为定价参数。简要介绍《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中国国家标准的来源,明确该试验方法是一规范性试验方法,因此,必须重视试验条件和各种影响因素对试验结果的影响。分析了国标试验方法变革对试验结果的影响,提出了商榷。

焦炭气化反应及对其强度的影响

焦炭在炉内破碎的主要原因是化学反应消耗。温度、氧势、焦炭反应性及碱金属对焦炭气化反应有重要影响。温度、反应性及碱金属对不同粒度的焦炭影响规律不同。

焦炭反应性与反应后强度的关系及其影响因素探讨

为了很好地预测焦炭在高炉中的反应行为,对大量的焦炭进行了检测及数据的分析,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,建议焦化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;对影响焦炭反应性与反应后强度的反应温度、碱金属、钝化剂等因素进行了试验,指出在生产中应严格控制高炉操作温度,并在按国标方法测定时,加入一定浓度的碱类,以模拟高炉生产的实际过程。提出熄焦时采用一定浓度的硼砂溶液喷洒焦炭,可改善焦炭的热性能。

升温速率及反应温度对焦炭反应性及反应后强度的影响

针对焦炭反应性及反应后强度测试规范性强,测试误差也较大的问题,探索了升温速率及反应温度对焦炭反应性及反应后强度的影响。实验结果表明,随着升温速率的不断的增大,焦炭的反应性在不断的减少,焦炭的反应后强度在不断的增大;小范围改变反应温度,仍对焦炭反应性及反应后强度产生比较显著的影响。升温速率越快,反应初期焦粒内部的温度低于1100℃的幅度就越大,即反应初期焦粒内部在低于1100℃条件下与二氧化碳反应的时间就越长。

焦炭反应性及反应后强度实验中注意事项

简述对国标中焦炭反应性及反应后强度实验的理解,介绍了在实践过程中获得的一些经验,并提出相应的几点建议。

对焦炭反应性及反应后强度试验方法的探讨

阐述了对国标焦炭反应性及反应后强度试验方法的几点理解和测试方法,在实践过程中获得了经验,并提出了一些建议。

焦炭强度降低对高炉影响的综合分析

某焦化厂调整5#、6#焦炉的配煤结构,下调优质焦煤配比,增配底子料,调整后焦炭反应后强度由65%下降到59%。焦炭反应后强度降低后使用5#、6#焦炉自产焦炭的高炉生铁成本降低,但同时高炉也出现了风量回缩、顺行变差等问题,经调整逐步得到解决。

焦炭反应性及反应后强度的试验与研究

利用试验焦炉研究影响焦炭反应性及反应后强度的试验过程，提出改善焦炭热性质的措施。

焦炭反应性及反应后强度指标的探讨

长期以来，评价焦炭质量好坏的标准一直在增加和完善，如何能够选出更好的指标作为高炉焦的质量控制和评价指标，对于保证高炉顺行以及科学指导炼焦生产具有重要意义。