贫瘦煤替代瘦煤的捣固炼焦试验研究

在优质炼焦煤资源紧张的背景下,利用贫瘦煤替代瘦煤已成为降低配煤成本的突破口。以典型的贫瘦煤、瘦煤等炼焦煤资源为研究对象,在掌握其基础煤质特性的基础上,利用单煤成焦试验、配合煤小焦炉试验和工业焦炉验证等展开炼焦方法研究。由相关研究分析发现,贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱黏结性的烟煤,不适合单独炼焦。通过小焦炉实验发现,配入35%贫瘦煤、45%焦煤或1/3焦煤和10%气煤时的焦炭质量突出,焦炭反应后强度(CSR)最高为45.9%,达到焦化行业准一级冶金焦标准。工业验证发现,配入50%的贫瘦煤与焦煤和1/3焦煤炼焦时,焦炭CSR为65.9%;加入10%肥煤等量替换贫瘦煤后,焦炭CSR提升至70.7%。实验证明使用贫瘦煤替代瘦煤炼焦,在特定条件下,贫瘦煤配入量可达到50%,由此提高资源利用率并降低生产成本。

焦煤配煤挥发分与黏结指数的相互关系

为研究焦煤配煤的挥发分和黏结指数之间的相互关系,以强黏结性的焦煤与2种弱黏结性煤(贫瘦煤和弱黏煤)为试验煤样进行配煤试验,通过测定配煤的挥发分和黏结指数研究配煤的黏结指数和挥发分之间的关系。结果表明:当焦煤中配入贫瘦煤或弱黏煤时,配煤的黏结指数随焦煤配煤比的增大而呈弓形增大;焦煤配入贫瘦煤和弱黏煤制备的配煤挥发分的变化规律不同,呈相反变化趋势,焦煤和贫瘦煤配煤的挥发分随焦煤配煤比的增大呈线性增大,焦煤和弱黏煤配煤的挥发分则随着焦煤配煤比的增大总体呈下降趋势;焦煤中配入贫瘦煤时,配煤的黏结指数随配煤挥发分的增大呈非线性增加,当向焦煤中配入弱黏煤时,随配煤挥发分增加,配煤的黏结指数总体呈下降趋势。因此,采用焦煤与弱黏结性煤进行配煤时,配煤的黏结指数与配煤的挥发分之间存在相互关联性,但二者之间的关系与弱黏结性煤的煤质结构有关。

瘦煤和贫瘦煤及无烟煤粒度对焦炭质量的影响

采用邯钢炼焦原料煤研究了瘦煤、贫瘦煤和无烟煤不同粒度对焦炭质量的影响规律;采用气孔率、SEM扫描电镜分析了所得焦炭的孔结构对焦炭热性能的影响;从机理上分析了高变质程度煤粒度对焦炭质量的影响.不同粉碎粒度瘦煤的配煤炼焦实验结果表明,瘦煤粒度<0.2mm时,焦炭的M40提高3%,CSR提高7%.当用无烟煤替代5%的瘦煤(粒度<0.2mm)后,无烟煤粒度的变化对焦炭的热性能影响不大,但相对于空白实验的CSR来说要有所提高,且无烟煤粒度<0.5mm时,焦炭的M40提高3%.贫瘦煤替代5%瘦煤的配煤炼焦实验结果表明,贫瘦煤粒度<3mm时,焦炭质量劣化,但贫瘦煤粉碎到<1mm时,不仅能保证焦炭质量,而且CSR提高5%.

贫瘦煤替代瘦煤制备优质焦炭性能研究

根据瘦煤和贫瘦煤结焦机理、成焦显微结构和粒度变化特征,对贫瘦煤替代瘦煤的结焦显微结构、焦炭性能进行了研究。结果表明,瘦煤与贫瘦煤可以互相替代,并且在合理配比的情况下可改善焦炭质量;通过合理的粒度调整和配煤,在提高贫瘦煤或瘦煤比率的同时亦可得到优质焦炭。

高炉喷吹贫瘦煤最低着火温度

从工业安全角度出发,对实验煤样进行了元素分析和工业分析,在高德伯儿格-格瑞瓦尔德炉中对潞安常村、漳村贫瘦煤的最低着火温度进行了比较全面、系统的实验研究,探讨了煤粉质量浓度、喷吹压力以及粒度对最低着火点的影响.结果表明,最低着火温度随煤粉质量浓度的减小而升高,随喷吹压力和煤粉粒度的增大而升高.对实验数据进行线性回归分析,得出影响因素与最低着火温度的函数关系,从而为贫瘦煤工业应用的安全性提供了一定的参考依据.

硝酸铁对贫瘦煤燃烧反应的动力学影响

采用热重法考察了硝酸铁对贫瘦煤燃烧性能的影响,分析试样的TG/DTG/DTA曲线,观察硝酸铁对贫瘦煤着火点温度、最大燃烧速率点温度和燃烬点温度的影响,并计算得出硝酸铁对贫瘦煤燃烧反应的活化能E、频率因子A及反应级数n的影响.结果显示,添加硝酸铁使贫瘦煤的着火点温度、最大燃烧速率点温度和燃烬点温度都明显下降,最大燃烧速率也显著提高,添加3%的硝酸铁(质量分数)可以使贫瘦煤燃烧反应的活化能降低71 kJ/mol,频率因子和反应级数都有明显的下降,燃烧特性指数P也显示,添加硝酸铁使贫瘦煤更容易着火且增强了其燃烧的稳定性.

促进剂对贫瘦煤返回火焰长度影响的试验研究

试验研究了四种燃烧促进剂对贫瘦煤返回火焰长度的影响。试验结果表明,此次试验采用的贫瘦煤挥发分较低,原煤的返回火焰长度为零;加了一号促进剂,二号促进剂和三号促进剂的煤粉存在返回火焰现象,但最长的火焰长度也不超过10mm,说明不具有明显的爆炸性,可以保证高炉喷吹的安全可行。

焦粉与贫瘦煤配合制备铸造型焦的工艺研究

对以贫瘦煤和焦粉为原料、改性的焦油洗油残渣为黏结剂制备铸造型焦的工艺进行了研究,同时在实验室条件下对影响该工艺的主要因素如成型压力、配煤比、黏结剂用量及粉煤粒度等进行了探讨。结果表明,焦粉与贫瘦煤配合制备型焦的最佳工艺条件为:成型压力30 MPa、贫瘦煤质量分数75%～79%、焦粉质量分数6%～8%、黏结剂质量分数13%～15%、粉煤粒度<3 mm。按该工艺技术条件进行型焦生产。

单轴应力状态下贫瘦煤热解产气规律的实验研究

应用太原理工大学块煤热解试验系统对单轴应力状态下贫瘦煤热解的产气规律做了研究。得出如下结论:热解气体产量随着温度的增加是不断增加的,但每个温度段增加的总量有所不同,310℃时最大;由热解气体产生的趋势分析可知,热解气体的产生并不是一直在增加,存在热解气体产生的瓶颈问题,突破瓶颈热解气体产量会有所增长;平均产气速率也存在温度瓶颈问题,但从产气速率的角度而言,280℃和310℃是这个煤样工业应用阶段应该关注的温度段。

低挥发分煤的成浆性研究

用不易燃烧的石油焦和低挥发分的贫煤、贫瘦煤制浆,分析其成浆性、浆体特征,并从机理上给予解释。试验表明,石油焦和两种煤样均属易成浆燃料,流体呈胀塑性,稳定性较好。

鹤壁四矿的型煤加工及在化肥厂造气的工业性试验

介绍了采用ＷＦ－１新型型煤粘结剂对鹤壁矿务局四矿煤泥和混煤加工成型煤的成果。该型煤具有免烘干、防水、高强度的特点，并在鹤壁市化肥厂造气工业试验取得了成功。该型煤在化肥厂造气工业性试验表明，鹤壁四矿的型煤完全能代替山西无烟块煤造化肥所需的合成氨原料气。

贫煤和瘦煤捣固炼焦的试验研究

对贫煤和瘦煤混合煤料的捣固炼焦进行了试验研究,结果表明,对混合煤料进行捣固处理,可以增大煤料的最大胶质层厚度和堆密度,降低煤料的最终收缩度;对于贫煤配加量不超过10%的混合煤料,捣固炼焦后可以生产出合格的冶金焦。

西山矿区利用贫瘦煤洗选电精煤的实践

西山煤电集团前山矿区为了提高下组高硫贫瘦煤开采比例,在各矿建设不同洗选工艺的选煤厂生产电精煤,这样可以调整产品结构、减少无效运输、保护环境、实现矿井可持续发展,同时提高供需双方的经济效益;某电厂的生产实践表明,燃烧电精煤发电,可少用煤、多发电,并可节约用电,节约助燃油,减少设备磨损,减轻环境污染。

用贫瘦煤代替瘦煤的炼焦实践

针对煤炭资源日益紧张的形势,通过对贫瘦煤的性质分析以及40kg小焦炉实验,成功开发出低价贫瘦煤代替部分瘦煤炼焦,投入到生产实践中后,焦炭质量得到改善,并且经济效益显著。

贫瘦煤Na_(2)CO_(3)溶液催化热解特性研究

为探索贫瘦煤地下催化气化的可行性,以质量分数为8%的Na_(2)CO_(3)溶液为催化剂,制备尺寸为1 cm正方体的陕西王村斜井煤矿贫瘦煤进行催化热解实验,并与原煤热解特性进行对比,对气体产物进行测试以及对失重率进行对比分析。结果表明:原煤热解过程中,当热解温度较高时,煤样在CO2气氛下的最终热解失重率要比在N2气氛下的最终热解失重率提高3%(质量分数,下同)~5%;与原煤热解相比,负载催化剂后的煤样进行热解时,负载不同质量的催化剂,最终失重率可增加1%~5%,反应活化能降低22%~76%,且随着负载催化剂添加量的增加热解反应的最终失重率也增加;产生的气体组分中氢气和一氧化碳的体积分数有明显的增加,且氢气产生的温度也有所延后;质量分数为8%的Na_(2)CO_(3)催化剂对煤样的热解反应有较为明显的催化效果,且催化效果随着负载催化剂质量的增加而有所提高。

官地贫瘦煤作为高炉喷吹煤的研究

阐述了开发官地贫瘦煤作为高炉喷吹煤的意义及其可行性,并对目前试用官地喷吹煤的几个用户的使用效果做了说明。

长治贫瘦煤生产气化型煤试验研究

以长治慈林山矿的贫煤和当地贫瘦煤为原料,采用2种免烘干型和一种烘干型型煤粘结剂,在试验室开发出了具有冷热强度高、防水性能好、其它质量指标满足气化用煤要求的气化型煤。已进行了300t级工业化试生产,有待于进行工业气化试验进行验证。

贫瘦煤配煤炼焦试验及应用

对贫瘦煤进行工业分析、镜质组反射率分析和成焦分析,并对其进行20kg小焦炉的配煤炼焦试验和生产应用,研究分析表明,采用贫瘦煤配煤炼焦在合理调整配比的情况下能够生产出质量合格的焦炭。

鹤壁贫瘦煤用于生产气化型煤的试验研究

以鹤壁矿区贫煤和贫瘦煤为原料,采用有机—无机复合型粘结剂、冷成型、热烘干工艺,开发出具有冷热强度高、防水性能好、热稳定性好、其他质量指标满足气化用煤要求的气化型煤,进行了200 t级工业化试生产,取得原料本地化突破性进展。

低黏结煤对配合煤黏结指标预测的影响研究

针对配用低黏结煤所导致的配合煤黏结性能指标无法准确预测的行业难题,研究了常用的低黏结煤种分别配用及同时配用5%～25%时对配合煤黏结性能指标的影响。研究发现,对于配合煤的大多数黏结性能指标而言,配用这2种低黏结煤种时,其预测值和实测值之间存在较好的线性相关性。同时,首次发现b值也可以通过文中建立的关系式较为准确地预测。