关于宽炭化室焦炉在我国应用的商榷——兼对PROven技术的探讨

回顾了我国焦炉的建设历程,论述了我国炼焦煤资源对宽炭化室炼焦的适应性。针对我国国情,对引进7.63m焦炉及PROven技术的利弊进行了剖析与探讨。建议我国尽快设计出炭化室长约18m、高约7m、宽500mm左右、有效容积为60m3左右的大容积焦炉,以适应我国炼焦技术的发展。

鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉装煤改进实践

介绍了鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉装煤现状。针对焦炉装煤过程中平煤带出余煤过多和装煤量不足问题,采取了抬高平煤杆平煤高度和优化配合煤粒度组成的改进措施。实施后,焦炉有效装煤空间增加约0.36 m^(3),平煤带出余煤量减少约30 kg/次,配合煤中小于1 mm粒度占比降低了3.860个百分点,堆密度提高了15.04 kg/m^(3),平均单孔炭化室装煤量增加,焦炉装煤状态显著改善。

工艺条件对40 kg焦炉试验结果的影响研究

40 kg试验焦炉是评价炼焦煤成焦特性的常用设备,利用40 kg焦炉通过正交实验考察炼焦、备煤、熄焦工艺条件对试验结果的影响,结果发现:炼焦初温800℃、炼焦终温1050℃、恒温时间6 h为较优的炼焦工艺条件;<3 mm粒级比例为85%~90%、<0.5 mm粒级比例不高于30%、入炉煤水分10%、堆密度800 kg/m^(3)为较优的备煤工艺条件;熄焦水用量13.5 kg、熄焦时间5 min为较优的熄焦操作条件。

神华煤液化沥青离心脱灰行为的影响因素研究

利用煤液化沥青制备高端炭材料是目前煤直接液化技术领域研究的热点,该过程实现的关键在于煤液化沥青的高效深度脱灰。以焦化洗油和神华煤液化沥青在热萃取釜中制备的热萃取液为研究对象,借助旋转黏度仪考察了1∶1,4∶1,6∶1三种剂渣比(焦化洗油与神华煤液化沥青的质量比)体系黏度随温度(20℃,40℃,60℃,80℃,100℃)的变化规律,探究了影响煤液化沥青灰分脱除和上层离心液收率的离心转速(1000 r/min,1500 r/min,2000 r/min,2500 r/min,3000 r/min,3500 r/min,4000 r/min)、剂渣比(1∶1,2∶1,3∶1,4∶1,5∶1,6∶1)和离心时间(5 min,10 min,15 min,20 min,25 min)三大行为因素,解析了神华煤液化沥青中灰分在焦化洗油混合体系中的粒度分布和形貌特征。结果表明:焦化洗油和神华煤液化沥青混合体系呈现出明显的高黏温正比特性,升高温度可显著减小不同剂渣比体系之间的黏度差异,焦化洗油和神华煤液化沥青萃取体系离心脱灰最佳工作参数为剂渣比4∶1、离心转速3000 r/min、离心时间15 min,此条件下灰分可降至0.06%,上层离心液收率可达75%。离心分离后灰分分布均匀,微观形貌呈现出不规则的锯齿层状堆叠特征,在焦化洗油和神华煤液化沥青混合体系中呈纳米级粒径分布是其不能深度脱除的根源,因此,可开发新型液相重力涡流、静电分离、沉降助剂法等技术并与离心技术相耦合,以期满足下游高端炭材料制备技术的指标要求,为煤炭直接液化技术规模化的发展和产业链的延伸提供技术支持。

高挥发分气煤在配煤炼焦中的应用探究

为扩展炼焦用煤资源范围,合理高效利用不同类型煤炭资源,开发新的可用于炼焦生产的煤炭资源,以山西焦化股份有限公司炼焦生产配煤方案为基础,选取一种高黏结性、高流动度、高挥发分的气煤,分析其与基础配煤中气煤、中黏煤的煤质特性差异,通过40 kg焦炉炼焦试验,考察了高挥发分气煤对配煤焦炭质量的影响。结果表明:高挥发分气煤以适宜比例替代配煤中部分气煤或中黏煤,配煤焦炭质量明显高于基础焦炭,且配煤成本降低。

焦炉火落时刻预测方法研究

本文介绍了焦炉生产中焦炭成熟度的一些判断方法,分析利用荒煤气温度变化单变量预测火落时刻方法及模型,提出一种包括装煤时刻、焦煤质量参数、燃烧室温度、荒煤气中相关气体浓度等多变量的火落预测模型系统的构建及利用气体浓度变化量进行火落时刻判断的方法,对预测模型回归参数的确定及预测火落时刻的应用,该预测方法更接近焦炉生产实际工况。

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。

陕西省燃煤型氟中毒病区及改炉灶进展调查

目的 了解陕西省燃煤型氟中毒病区的分布 ,掌握改炉灶降氟进度 ,为氟中毒病区制定改炉灶规划提供依据。方法 对陕西省燃用石煤区的 8～ 12岁儿童进行氟斑牙检查 ,按氟斑牙患病率进行病区划分 ,同时登记病区改炉灶进展情况。结果 在 2市 9个县 (区 ) 12 4个乡镇 16 6 6个村 ,划分出病区村 130 9个 ,受危害 2 5 .0 6万户、97.79万人。目前已经改炉灶 3.4 8万户 ,受益 13.75万人 ,尚有 2 1.5 8万户、84 .0 4万人急需改炉灶。燃用石煤的病区人口以每年 10 %的速度递增 ,改炉灶率仅为 13.90 % ,低于全国平均水平。结论 由于退耕还林政策的实施 ,中、高山区居民逐渐下迁 ,病区范围继续扩大 ,仍要维持一定时间。居民燃料结构逐渐向多元化发展 ,清洁燃料和低氟煤炭的输入 ,将会为综合治理提供有利条件。建立可持续发展的销售服务。

煤-焦炉气共热解半焦燃烧动力学特性研究──燃烧模型的建立及其表观活化能动态描述

采用热重分析方法（ＴＧＡ）对煤－焦炉气共热解半焦燃烧动力学特性进行研究，建立了半焦燃烧动力学模型，采用新的数学处理方法，实现了表观活化能在半焦燃烧过程中的动态描述及平均表观活化能的求取。分析结果表明，表观活化能在半焦燃烧过程中呈“两头高、中间低”的“钟”型动态分布，其变化范围为：４７～９５ｋＪ／ｍｏｌ，其中主要燃烧失重阶段（转化率为２０％～８０％）的表观活化能较低且变化幅度较小，约为４７～６０ｋＪ／ｍｏｌ，在燃烧转化率为４０％左右出现最低活化能约４７ｋＪ／ｍｏｌ。同一半焦燃烧过程中，表观活化能与燃烧速率动态分布具有良好的对应关系，即较大燃烧速率对应着较低表观活化能。

荒煤气上升管余热回收装置的传热实验研究

2台不同导流角度的新型螺旋夹套式余热回收装置用于4.3m焦炉上升管进行传热特性实验研究,测试了荒煤气在一个结焦周期内的温度波动及总体传热效果.结果表明,荒煤气的温度随着结焦时间呈现周期性波动,最高可达825℃,荒煤气温度波动对传热量的影响较大,但对总体传热系数影响不大.稳定氮气侧流量190m3/h,入口温度30℃,91#装置(导流角度4°)的havg为30.23 W/(m2·℃),92#装置(导流角度3°)的havg为25.2 W/(m2·℃).针对荒煤气的流动特性和本实验装置结构特点所提出的传热模型同实验数据匹配较好,最大相对误差控制在±20%以内.

煤自燃性参数的测试与应用

根据目前国内外煤自燃性测试方法存在的问题 ,提出了煤自燃性的衡量指标和实验测试方法。介绍了我国大型煤自然发火实验台直接测取的参数及特性参数的测算公式 ,并根据自燃性测试结果 ,提出了判定煤自燃危险区域的极限参数及判定条件。

焦炉气气氛下煤加氢热解研究进展

煤-焦炉气共热解是力图降低传统煤加氢热解工艺投资和工业运转费用的新工艺，近年来已引起人们广泛注意。本文评述了近期国内外利用焦炉气代替氢气作煤加氢热解反应气工艺的可行性以及热解温度和焦炉气组分对热解产品影响方面的研究进展。

圆柱形煤自然发火实验台的数值模拟研究

XK型煤低温自然发火实验台能够较好地模拟实际条件下煤体的自燃过程,但由于受模拟实验用煤量大、周期较长、费用较高等条件的限制,不可能对各种不同条件下的煤样自燃过程进行多次实验模拟。为此,本文根据圆柱形实验台结构特点和煤样自燃特点,建立圆柱形实验台煤样自燃过程二维数学模型;然后,应用有限差分法对自然发火模型进行数值计算。最后,以兖州东滩矿煤样自然发火实验为基础,对圆柱形煤样自燃过程进行数值模拟,其结果与实验基本一致。

大型焦炉煤焦油QI含量偏高的原因分析

采用元素分析、红外光谱、XRD及扫描电镜等分析手段对煤焦油QI进行了组成结构的定性分析.结果表明,煤焦油QI主要由焦粉、煤粉、热解碳和高温缩聚产物组成.煤焦油QI经氯化锌溶液浮选分离后,定量地确定了焦粉、煤粉、热解碳和高温缩聚产物在煤焦油中的含量.相关分析数据表明,无烟装煤技术7、.63 m焦炉本身的结构特点和加热制度是造成煤焦油中QI含量偏高的主要原因,其中因高温作用而产生的热解碳及高分子聚合物对QI的贡献占主导地位.

废塑料在煤-焦炉气共热解中的增油减水效应

实验选用不同煤种与不同废塑料在１０ｇ 固定床反应器中与３ＭＰａ 焦炉煤气共热解，升温速率为１０ ℃／ｍｉｎ，终态温度为６５０ ℃，气体流速为１Ｌ／ｍｉｎ。结果表明，添加５ ％ 的聚乙烯（ＰＥ） 可使净煤热解焦油收率（ 扣除废塑料自身热解产油量）增加５ ％ 以上，增加的焦油量占原煤热解焦油收率的２１％ 以上；热解水分降低约２％ ，降低的水分量约占原煤热解水分的２０ ％ 。提高了煤－ 焦炉气共热解油品收率，增加了经济效益，为实现废塑料的回收增值利用开辟了一条新的途径。

煤-焦炉气共热解脱硫脱氮的研究

本文对兖州高硫煤在不同压力、升温速率及终态温度条件下,与焦炉煤气在10g固定床反应器中共热解所得半焦元素组成进行系统的分析比较.结果表明,在压力为3MPa,温度为650℃,升温速率为5C·min^(-1)较为温和的条件下.兖州高硫煤与焦炉气共热解的脱硫脱氮率分别高达86.47%和59.63%(W%,ar).硫在热解产品中的分布大致为:半焦中70%,焦油中10%,气相中20%;氮的分布为:60—70%滞留在半焦中,20—30%转移到焦油中,只有5—10%以气体形式脱出 脱硫率及脱氮率随压力和温度的升高而增加,随升温速率的加快而降低,与相同氢分压下的加氢热解相比,煤-焦炉气共热解所得单位半焦中硫含量明显降低.氮含量基本相当,由于半焦收率增加使得其脱硫率增加约4.5%.脱氮率降低约3.5%.

焦炉气与煤气生产甲醇的研究

以焦炉气为原料生产甲醇是焦炉气利用的一个重要方向。焦炉气经净化、转化后作为甲醇生产的新鲜气,气体中氢碳比高,大量的氢气不能被充分利用。煤气经变换、脱碳后作为新鲜气生产甲醇,气体中氢碳比偏低。转化气与脱碳气混合,气体的氢碳比得到调节。甲醇生产中,调整两种气体比例,使新鲜气组成达到最佳。甲醇合成的弛放气中氢气含量很高,利用膜分离或变压吸附技术对弛放气进行回收以达到有效利用。

空气炮在焦炉煤仓的应用

针对焦炉煤仓在下煤时出现的易堵塞现象对焦炉生产造成的诸多不利影响,根据空气动力学原理,提出了在焦炉煤仓增设空气炮,利用压缩空气（0.4~0.8 MPa）突然释放的势能,产生强烈冲击波,使起拱的或粘着的煤料再次恢复重力流动,使堵塞消除,实现装煤连续作业.介绍了每个煤仓应按螺旋上升布置空气炮的安装要求,以及空气炮在使用过程中的具体要求.结果表明：在焦炉煤仓使用空气炮不仅可以降低操作人员的劳动强度,保护设备,而且可以改善焦炭质量,并实现焦炉安全生产.

褐煤低温干馏及产物的利用

介绍了褐煤的性质及褐煤提质的常规方法。重点介绍了国内外褐煤低温干馏的典型工艺、特点及开发应用现状。分析了干馏工艺中不同的加热方式、热载体类型以及干馏条件对干馏过程和产品的影响。阐述了褐煤低温干馏产品-褐煤半焦、低温煤焦油以及焦炉煤气的综合利用途径。基于目前国内外褐煤低温干馏工艺大多数处于试验或示范性装置运营阶段,未实现大规模运行,指出未来褐煤低温干馏工艺应走大型化、多联产的新型工业化道路,进一步拓宽干馏产品的应用领域,提高其附加值和利用率,才能实现褐煤资源综合效益最大化和可持续发展。

进口莫桑比克焦煤的结焦性能研究

通过对原料煤可磨性、工业分析、灰成分、煤岩组分、黏结性及结焦性能的研究,结果表明,进口莫桑比克煤为中等灰分、中等挥发分、低硫分、强黏结性的中等煤化程度主焦煤,采用其单独炼焦可以制得冷热强度均较高的优质焦炭.通过与国内生产的优质主焦煤性能指标进行比较,莫桑比克主焦煤具有硫分适中、强黏结性和结焦性等优势,确定莫桑比克主焦煤可以替代国内优质主焦煤进行配煤炼焦.采用70kg实验焦炉进行不同配比的莫桑比克焦煤代替主焦煤的炼焦实验,结果表明,莫桑比克主焦煤可以作为配煤煤种资源进行应用,并在满足焦炭质量的前提下,确定了进口莫桑比克主焦煤的最佳配比,降低了焦炭的生产成本.