【摘要】：青海木里煤是一种具有一定粘结性且K和Na含量较高的高碱煤,为了合理地将该种高碱煤应用于配煤捣固炼焦中,需要重点考察K和Na对配合煤炼焦特性及焦炭质量的影响。本论文旨在研究煤中K和Na对配合煤炼焦特性和焦炭质量的影响及作用机理,探讨降低煤中K和Na对焦炭质量影响的有效方法,为合理利用高碱煤炼焦提供一定的理论基础。首先在涟钢5.5 m捣固焦炉所用配合煤中添加一定量的碱金属碳酸盐,考察了K或Na对配合煤的挥发分、粘结性和结焦性以及热解性能的影响。然后进行5 kg捣固炼焦实验,考察了配合煤中K或Na对5 kg捣固炼焦实验焦炭的机械强度、热态性能、微晶结构以及光学显微组织的影响。并从煤成焦过程分析了配合煤中K或Na影响焦炭质量的相关机理。然后研究了通过添加硼酸或硼化钛来降低配合煤中K或Na对配合煤炼焦特性和焦炭质量的影响,对比分析两种方法的效果。在此基础上,将青海木里高碱煤和钝化剂硼化钛同时配入配合煤中进行5 kg捣固炼焦实验。得出以下结论:(1)K或Na对配合煤的热解具有催化作用,能降低配合煤在400℃-600℃区间的热解活化能;随着配合煤中K或Na含量的增加,配合煤的挥发分产率增加,粘结指数G值和胶质层最大厚度Y值减小。K或Na在配合煤热解时催化胶质体的分解,导致配合煤的胶质体数量减少,粘结性变差,挥发分增加,最终影响焦炭质量。XRD分析表明在煤成焦过程中K或Na降低了焦炭的石墨化度,使焦炭的层片堆积高度Lc减小;光学组织检测表明在煤成焦过程中K或Na促使焦炭的光学组织向着各向同性发展;配合煤中K或Na对焦炭的溶损反应起催化作用,随着煤中K或Na含量的增加,焦炭的热态性能变差。(2)在配合煤中添加硼酸不能降低煤中K或Na对焦炭质量的影响,而在配合煤中添加硼化钛能有效地降低配合煤中K或Na对焦炭质量的影响。随着硼化钛加入到配合煤中,焦炭的CRI减小,CSR增大。添加0.5%的Ti B2可以抵消配合煤中0.8%的K对焦炭热态性能的影响,添加0.9%的Ti B2可以抵消配合煤中0.8%的Na对焦炭热态性能的影响。(3)在配合煤中配入30%的青海木里高碱煤时,焦炭的CRI从35.0%增大到43.2%,CSR从56.5%减小到48.5%。通过添加0.5%的Ti B2可以抵消配入30%的青海木里高碱煤对焦炭热态性能的影响。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ520
【参考文献】
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2701862
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