新疆煤改质制备高强度冶金焦炭工业性试验研究

发布时间：2023-12-02 09:19

　　新疆地区炼焦煤储量大、煤种齐全,但由于成煤期(早、中侏罗世)较晚,成煤地质条件特殊,导致新疆炼焦煤煤质与内地炼焦煤差别较大,主要表现为新疆炼焦煤炼制的焦炭反应性(CRI)普遍高,反应后强度(CSR)低,通过配煤炼焦很难炼出CSR≥58%的高强度冶金焦炭。因此,充分利用新疆煤炭资源满足钢铁企业生产需求成为摆在煤炭工作者面前的一个亟需解决的难题。本课题首先对新疆单种炼焦煤煤质和炼制的焦炭进行分析,在基础试验的基础上,利用高强改质剂(ZBS-HSM)开展工业性试验,最后对改质机理进行深入分析。主要结论如下:(1)对新疆单种炼焦煤采用镜质组随机反射率、傅里叶红外变换光谱进行分析,发现新疆炼焦煤是在较短的时间内快速变质而形成的炼焦煤,同种牌号的炼焦煤煤化度较内地煤低,活性含氧官能团在较高煤化度煤中含量较多,说明新疆炼焦煤分子结构中芳香核的缩合程度低,煤分子结构单元外围的烷基侧链较长。(2)采用热重分析、扫描电镜和X射线衍射对ZBS-HSM改质机理进行分析。发现:ZBS-HSM对焦炭各向异性组织几乎没有影响,但能够显著改善煤在结焦过程高温阶段的缩聚反应,使缩聚反应峰值对应的温度升高,并参与碳原子的...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 焦炭在高炉中的劣化及影响
    1.2 新疆煤炭资源概况及炼焦煤应用情况
        1.2.1 新疆煤炭资源概况
        1.2.2 炼焦煤的生产分类
        1.2.3 各炼焦煤在配煤炼焦中的作用
    1.3 焦炭的热解与黏结成焦机理
        1.3.1 煤的热解过程
        1.3.2 煤的黏结和成焦机理
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 新疆炼焦煤特性及焦炭研究现状
        1.4.2 国内外提高焦炭热强度的研究现状
    1.5 课题研究的内容及意义
        1.5.1 课题研究的内容及技术路线
        1.5.2 课题研究的意义
        1.5.3 课题的创新之处
2 试验用煤及焦炭质量分析
    2.1 试验用煤工业及工艺性质
    2.2 试验用煤煤化度特征
    2.3 炼焦煤官能团变化规律
    2.4 单种煤炼制的焦炭质量分析
    2.5 新疆煤炼制的焦炭特异性分析
    2.6 本章小结
3 基础性炼焦实验研究
    3.1 试验原料
    3.2 试验方法
    3.3 试验及结果分析
        3.3.1 探索性试验
        3.3.2 单种炼焦煤改质试验
        3.3.3 生产配煤改质试验
        3.3.4 优化配煤改质试验
    3.4 本章小结
4 工业性试验研究
    4.1 工业性试验的可行性
    4.2 试验原料及前期准备
        4.2.1 试验原料
        4.2.2 工业性试验前期准备
    4.3 工业性试验结果及分析
        4.3.1 第I期工业性试验结果及分析
        4.3.2 第II期工业性试验结果及分析
        4.3.3 第III期工业性试验结果及分析
    4.4 本章小结
5 ZBS-HSM改质新疆炼焦煤机理研究
    5.1 配合煤的热解过程研究
    5.2 焦炭的微观结构分析
    5.3 焦炭的微晶结构分析
    5.4 ZBS-HSM改质作用机理
    5.5 本章小结
6 结论及展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读硕士学位期间参加的学术活动
    B. 作者在攻读硕士学位期间的科研成果
    C. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目



本文编号：3869372