黏煤与气煤对焦炭质量的影响试验研究

为进一步提升焦炭质量,在保证炼焦工艺和设备不变的基础上,可通过对煤粒度调整得到高质量的焦炭。以黏煤和气煤为代表的低变质程度为例,对其在不同破碎粒度条件下的配合煤的G值、Y值以及最终所得焦炭的机械强度和热性能进行对比,得出了低变质程度煤破碎程度与焦炭质量的关系,为后续指导低变质煤的炼焦实践生产具有重要意义。

神华不黏煤的加热处理及其配煤炼焦试验

利用热惰性气体在不同温度下对神华不黏煤进行加热处理,并将其按3%,5%,8%的比例替换部分气煤进行配煤炼焦试验。结果表明:在配入同一比例神华不黏煤的情况下,所得焦炭反应性(CRI)随其处理温度的升高呈现出先降低后增大的趋势,在400℃时达到最低,对应的神华不黏煤添加量为3%,5%,8%时,焦炭反应性分别为43.20%,45.95%,48.48%,但焦炭的显微强度(MSI)差别不大;当增加肥煤配比后,随着添加的神华不黏煤处理温度的升高,焦炭反应性呈现下降、反应后强度(CSR)和焦炭显微强度呈现出增大的趋势,且适当调整焦肥煤比例后,可在保证焦炭质量不变的前提下使加热处理后的神华不黏煤的配入比例达到8%以上。

炼焦强黏煤对焦炭热强度影响研究

为研究炼焦强黏煤对焦炭热性质的影响,利用试验焦炉(SCO)对梅山常用11种单种强黏煤进行了炼焦实验及焦炭反应性实验.结果表明,炼焦强黏结煤的黏结性、变质程度和碱度指数是对焦炭热强度的关键影响因素,使用黏结性适中、变质程度适中或碱度指数较低的强黏煤都可以得到热性质较好的焦炭,控制焦炭热强度的关键在于单种煤质量.

弱黏煤配煤炼焦的实验研究

根据煤岩配煤理论,分析以往生产配煤比方案、装炉煤和焦炭质量,结合弱黏煤和其他各煤种性质,制定了五种配煤比方案,利用40kg焦炉进行实验.通过分析各配煤比方案以及单种煤、装炉煤和焦炭结果,认为弱黏煤配比应控制在3%～5%之间,最后经4.3m顶装焦炉生产实践验证结果在正常生产的范围内.

不黏煤小焦炉炼焦试验研究

为研究预处理不黏煤对配煤炼焦特性的影响，利用小焦炉进行配煤炼焦试验，研究了预处理不黏煤与未处理不黏煤配煤对配煤变质程度、黏结性能、小焦炉炼焦焦炭冷热强度及光学组织的影响。结果表明，预处理后不黏煤的镜质组最大反射率由0．46％上升到1．20％，其根本原因是处理后含氧官能团含量降低；预处理后不黏煤仍没有黏结性，但配煤黏结性的下降幅度减小。小焦炉炼焦试验表明，添加不黏煤的焦炭冷热强度降低，在相同配比下添加预处理煤的焦炭强度降低幅度更小，在配比3％时，预处理不黏煤的焦炭转鼓强度上升了0．5％，反应后强度降低1％；而未处理不黏煤的转鼓强度和反应后强度分别降低了1％和4％，其主要原因是焦炭光学组织中中粒镶嵌结构增加，焦炭各项异性指数提高7．7％～15．8％。

不黏煤的煤质分析与配煤实验

对陕西的一种不黏煤进行了分析,开展了捣固配煤实验。结果显示,该煤低灰、低硫、变质程度低、无黏结性,直接替代原来的弱黏煤会降低焦炭强度。通过调整配煤结构,增加配合煤胶质体数量,在捣固炼焦中配用比例达到8%,可以保证焦炭质量稳定,不仅降低了成本,还拓展了煤源。

武钢高炉混合喷吹黄陵弱黏煤工业试验

通过实验室研究分析,认为黄陵弱黏煤可与无烟煤和贫瘦煤搭配使用。武钢高炉工业试验表明,黄陵弱黏煤在混合煤中的配比占20%～30%时,高炉炉况稳定顺行,技术经济指标明显改善,煤粉置换比提高。

1/2中黏煤在炼焦配煤中的应用研究

分析了1/2中黏煤的煤质与结焦性能,并进行40kg小焦炉试验和工业炼焦试验,研究表明,1/2中黏煤在配比逐步提高到15%的过程中,随着肥煤配比的提高,焦炭质量能达到高炉要求,炼焦成本显著降低。

高挥发分不黏煤作高炉喷吹煤的可行性研究

针对株洲洁净煤公司炼焦煤资源紧张、产品结构单一等问题,在分析原煤性质的基础上,对株洲洁净煤公司选煤工艺进行改造,研究高挥发分不黏煤作高炉喷吹煤的可行性。结果表明：原生煤泥产率和灰分均较低,可采用不脱泥分选;原煤属于极易选煤,-1.80 g/cm^3浮物累计灰分只有4.00%,可将中煤导入精煤输送系统。通过将中煤系统筛上物并入精煤输送系统,矸石水直接导入辐射式浓缩机,在精煤筛增加喷水管道及若干喷嘴,精煤压滤机滤液导入浮选系统,确定浮选复合药剂用量,在尾煤压滤泵前自动加入聚合氯化铝,并添加1套自动加药系统等措施,株洲洁净煤公司介耗降低了0.2 kg/t,水分、灰分分别降低了0.70%和0.32%,精煤产率提高3.50%,尾煤水分降低9.70%,每年增加利润500万～1000万元。株洲洁净煤公司高挥发分不黏煤作高炉喷吹煤可行。

润湿剂对低阶弱黏煤表面改性的研究

为改善煤炭运输过程中的失水亏吨问题,采用表面润湿剂对低阶弱黏煤的表面进行改性,增加煤表面的亲水性,使煤在运输过程中能够保留水分。利用红外光谱、拉曼光谱、XPS等表征手段对润湿剂在煤表面的作用机理进行了探索,发现经过改性后,煤的表面引入了羟基、羧基等基团,提高了煤的氧碳比,使接触角大大减小,从而达到使选煤产品增加亲水性的目的。

弱黏煤配煤气化的工业测试

依据平朔弱黏煤和依兰长焰煤的特点,制定配煤气化试验方案,利用PKM型气化炉,对6种配煤比例进行工业在线测试。结果表明,平朔弱黏煤的配煤比例在30%~80%,在无搅拌器的气化炉中操作平稳,后续的粗煤气净化、灰水处理和硫回收装置满足运行要求。

半焦混配不黏煤制备民用洁净型煤研究

针对目前民用散烧煤造成严重的大气污染,而无烟煤型煤成本高、价格贵的问题,以挥发分少、价格低的半焦为研究对象,探讨了半焦成型制备民用洁净型煤的可行性,并尝试通过混配挥发分高的不黏煤以改善半焦型煤的燃烧性能。研究结果表明:半焦型煤具有低挥发分、低硫、低灰和高发热量的煤质特性,且冷压强度和落下强度均符合相关标准,因而半焦可用于制备民用洁净型煤。半焦型煤中混配4.7%的不黏煤时,可提高型煤的燃烧反应性,使其上火速度由1.34℃/min增大为1.57℃/min,但混配量超过4.7%时将使型煤产品的挥发分(V_(daf))超出规定值(12%)。从燃烧性能和烟尘排放评价可知,半焦型煤和混配型煤的质量接近市售的无烟煤型煤,二者均可作为质优价廉的民用清洁燃料。

影响不黏煤挥发分准确测定的因素分析

挥发分的测定是煤炭工业分析项目中规范性很强的试验,也是最难测准的一个项目。影响挥发分测定的因素很多,在操作过程中,由于检验仪器准确度、操作人员规范和熟练程度等原因,造成检测中出现误差。为了使检测方法更加科学、检测结果更加准确,经过实验,在大量检测数据的基础上,研究分析影响不黏煤挥发分准确测定的因素。

不黏煤捕收剂试验及其浮选促进机理研究

低阶煤表面存在大量的含氧官能团,使其在浮选过程中难以很好地完成矿化过程,导致低阶煤浮选产率低。为了解决传统的柴油等极性油捕收剂在低阶煤浮选中选择性较差,不能有效分选的问题,采用一种高效捕收剂对陕西正通煤业不黏煤煤样进行浮选试验,并与柴油作为捕收剂的试验进行了对比。通过红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、光学接触角等检测试验,进一步分析了高效捕收剂的浮选促进机理。试验结果表明:煤样表面存在的含氧基团在浮选过程中降低了煤的可浮性;相比柴油捕收剂,高效捕收剂增大了煤粒的接触角,可使浮选精煤灰分降低4.06个百分点。

基于Edem-RecurDyn联合仿真的火车皮厢底冻黏浮煤清扫机构性能优化分析

火车皮作为煤炭运输的主要设备之一,其运输效率一直是煤炭运输行业的关注重点,在北方地区冬季低温条件下,影响运输效率的主要原因是煤炭中所含的水分与凹凸不平的车厢内表面形成黏附,逐渐由车厢表层向煤炭内部扩散,最终产生冻车现象导致设备无法继续运行。首先,以不同清扫方式现存的问题为出发点,结合实际的工程项目,设计了一款自动化冻黏浮煤清扫机构并对其清扫性能进行优化研究。其次,通过理论研究分析建立浮煤冻黏颗粒模型,分析清扫过程中滚刀的运动情况并建立力学模型和数学模型。最后,联合多体动力学软件RecurDyn对清扫机构底部清扫滚筒性能进行仿真研究,求解不同滚筒转速、牵引速度和清扫深度对清扫性能的影响规律,通过优化寻求清扫阻力最小、能耗最低的性能参数匹配方案。结果表明,清扫机构的清扫效率受滚筒转速影响较小,随滚筒转速提高,清扫阻力大小在一定范围内波动;随着牵引速度不断提高,清扫阻力先降低后逐渐增高;清扫深度对清扫阻力的影响最大,随清扫深度的增加,其清扫阻力不断增加。根据单因素参数对清扫阻力大小影响规律,取合理范围利用响应面法对其综合影响规律进行仿真试验,得到目标函数后,利用Matlab对其数学模型求解最优解,最终得到滚筒转速为78 r/min、牵引速度为0.05 m/s、清扫深度为100 mm时,清扫机构所受阻力最小、清扫比能耗最低为0.22 kWh/m^(3),清扫机构性能达到最优。

高寒地区煤矿带式输送机煤粉冻黏原因分析及对策

在高寒地区的煤矿,由于井下气温低,煤粉水分大,且易结冻。冬季,受井下环境的影响,煤粉容易在输送带上结冻,黏住输送带或支架、托辊等设备。在生产过程中,如遇此类情况时应立即停机并进行清理,以免造成设备损坏或人员伤亡。煤矿井下输送带使用过程中常常出现冻黏问题,若不及时处理,则会造成设备损坏、人员伤亡等问题。介绍了煤矿井下带式输送机冻黏问题产生的原因并提出了针对性的解决方案。

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。

低阶不黏炼焦煤低温氧化及动力学研究

基于恒温法在富氧条件下对低阶不黏煤进行氧化,采用官能团定量分析和红外光谱技术研究了低价不黏煤的低温氧化程度与煤粒度、氧化时间和氧化温度之间的关系;采用热重分析法研究了低阶不黏煤的氧化动力学过程。结果表明,随低阶不黏煤粒度的减小、氧化时间的延长和温度的升高,低阶不黏煤氧化程度加剧,自燃倾向加大;不黏煤较气煤更易发生氧化,可储存时间更短。

黏结煤与不黏煤共热解特性研究

为了利用内构件反应器热解技术实现黏结性煤的高值化利用,采用TG-MS和固定床反应器研究了黏结的山西兴县煤(简称XX煤)与不黏的先锋褐煤(简称XF煤)共热解时的破黏和热解特性。TG-MS实验结果表明,XX煤与XF煤配制的混合煤比XX煤黏性小,且XF煤促进了XX煤热解,混合煤热解行为是两种煤共同作用的结果。固定床热解实验表明,煤粒径越小,降黏越显著;XX煤和XF煤的比例(XX:XF)越小,降黏越显著,XX:XF小于5:5时,可消除结焦团块;XX:XF越小,半焦产率越低,焦油和煤气产率越高;随XX:XF减小,焦油中<170℃和230~300℃的馏分含量先升后降,XX:XF=6:4~3:7时最高,170~210℃、210~230℃和300~360℃的馏分逐渐增加,>360℃的馏分含量不断降低;随XX:XF的减小,H_(2)含量先升高后降低,在XX:XF=3:7时最高;CO含量呈略微升高趋势;CO_(2)含量先逐步升高,在XX:XF=6:4达到最高,然后从XX:XF=5:5开始降低,在XX:XF=3:7达到最低,然后又开始升高;CH_(4)及C_(2)~C_(3)组分含量呈下降趋势,而H_(2)+CO+CH_(4)(煤气中有效组分之和)的含量先下降再升高接着再降低,在XX:XF=6:4时最低,XX:XF=3:7时最高。XX:XF越小,虽半焦的C/N和C/H不断减少,但C元素含量增幅和N,H元素含量减幅增大;比表面积越大,内孔结构越多越大,起燃温度越低,燃烧越彻底。

基于司盘80改性的不黏煤煤泥浮选条件探索

为了降低不黏煤煤泥浮选捕收剂的用量,探索不黏煤表面改性后的最优浮选条件,采用红外光谱分析、小筛分、小浮沉等方法,得到了不黏煤煤泥的红外光谱、粒度组成、密度组成;进行多因素逐项试验、正交试验,获得了最佳的浮选条件、各因素的主次顺序等。结果表明,不黏煤煤泥经司盘80进行表面改性后,可以在较低捕收剂用量的条件下,获得较高的精煤产率和较低的精煤灰分;最优浮选条件为:捕收剂用量13 kg/t,司盘80用量5 kg/t,起泡剂用量195 g/t,矿浆浓度60 g/L;各因素对试验指标影响的主次顺序为:捕收剂用量>司盘用量>起泡剂用量>矿浆浓度。