神府次烟煤和肥煤的热溶及其热溶物配煤炼焦性能研究

发布时间：2020-04-12 13:22

【摘要】：本文分别对神府次烟煤和肥煤热溶性能进行了研究,重点探索了温度和溶剂等因素对热溶性能的影响,并通过热重、元素分析、红外光谱和热溶物半焦的光学组织等表征手段研究了热溶产物组成和结构,考察了热溶物配煤炼焦后对焦炭质量的影响机理,以及不同组成和结构的热溶物在成焦过程中的变化规律,同时进一步考察了神府煤热溶残煤配煤炼焦后对焦炭质量的影响,为探索低阶煤热溶改质用于配煤炼焦新技术奠定基础。结果表明:热溶温度对神府次烟煤和肥煤的热溶性能影响规律不同。在1-MN为溶剂时,神府煤热溶率随着温度升高呈现先增高后降低的趋势,在360℃时达到最大为45.6%;而肥煤在320~380℃温度范围内,热溶率随着温度升高持续增加,在380℃时达到最大为74.5%。溶剂的性质对神府煤和肥煤热溶性能也有很大的影响,与1-MN相比,极性溶剂CMNO热溶效果好,360℃时对神府煤的热溶率达61.1%,对肥煤的热溶率高达79.5%。在1-MN中加入10%甲醇对神府热溶有促进作用,热溶率升高了18.1%,对肥煤热溶有抑制作用,热溶率降低了4.7%。神府煤和肥煤热溶物结构差异较大,神府煤热溶物中的含氧官能团含量远高于肥煤热溶物,因而其氢键缔合结构含量高于肥煤的热溶物。肥煤热溶物中不仅含有脂肪烃结构,也含有较多的芳香烃结构。脂肪烃结构中甲基侧链较多,支链化程度高。而神府煤的热溶物以脂肪烃结构为主,在较高温度热溶时芳香烃结构含量明显增加。通过对不同条件下所得的热溶物半焦的光学组织分析可知,肥煤热溶物的光学组织中以中粗粒镶嵌结构为主,神府煤热溶物的光学组织中以细粒镶嵌结构为主。神府煤和肥煤热溶物替代一定比例肥煤配煤炼焦表明,焦炭的质量均有明显的改善,其反应性降低,反应后强度和显微强度提高。对于神府煤,340℃的热溶物对焦炭质量改善效果最好。极性溶剂CMNO下所得的热溶物相对1-MN热溶物对焦炭质量具有更好的改善效果;而非极性溶剂1-MN下所得的肥煤热溶物对焦炭质量改善更好。对比同种条件下肥煤和神府煤热溶物配煤炼焦所得的焦炭可知,热溶物中分子量适中、甲基侧链较多的脂肪结构和分子量适中的芳香结构是主要的致粘组分,含氧官能团则会减弱热溶物的粘结性。由于神府煤热溶物含有更多的含氧官能团,导致其配煤炼焦时对焦炭的改善性能不如肥煤热溶物。神府原煤和不同溶剂下所得的热溶残煤替代一定比例肥煤炼焦后发现,直接用神府原煤替代肥煤后所得焦炭质量明显下降;用热溶残煤替代肥煤炼焦后,没有热溶物对焦炭质量改善效果好,但焦炭质量相比于神府原煤炼焦所得的焦炭质量仍有所提高,其中溶剂CMNO下的残煤对焦炭质量改善效果最好,表明低阶煤通过热溶改质可以用于配煤炼焦,能够有效扩大炼焦煤源。
【图文】：

半焦,光学组织,热溶

热溶物半焦的光学组织

半焦,光学组织,热溶

FM360℃1-MN+10%M8.FM360℃CMNO
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ520.62

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