兰炭和喷吹煤组成与结构特征对可磨性的影响

发布时间：2021-07-31 05:02

　　低变质煤低温热解产物兰炭（半焦）用于高炉喷吹,可降低焦比,节约炼铁成本;但多数兰炭可磨性差,限制了其使用。以神木两种典型兰炭和两种喷吹煤为研究对象,分析比较了其破碎特征,采用XRF和XRD检测了兰炭和喷吹煤灰分中物相组成,采用SEM和氮气吸附法研究了兰炭和喷吹煤的破碎形貌和微观结构。结果表明,喷吹煤的可磨性高于兰炭,烟煤可磨性最优;钙、硅含量与可磨性之间存在协同和抑制作用,即钙含量越多,可磨性越高,且钙元素主要以CaO形式存在,硅的作用则相反;喷吹煤表面致密平整,而兰炭表面孔隙结构发达。在球磨过程中,喷吹煤以体积粉碎为主,而兰炭则以表面粉碎为主,粉碎方式不同是两者可磨性差异大的主要原因。 

【文章来源】：钢铁. 2020,55(08)北大核心CSCD

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【部分图文】：

图1 粒度小于0.135mm样品的粒度分析

样品灰分的XRD结果如图2所示。由图2(a）和（b）可知，Si、Ca、Al、Fe 4种元素在兰炭中主要以SiO2、CaO、CaSO4、Al2O3、CaFeO5和Fe3O46种物相形式存在。铁元素在兰炭A中主要是以CaFeO5形式存在，而在兰炭B中主要为Fe3O4形式。兰炭中钙元素主要以CaO、CaSO4和CaFeO5形式存在，随着粒度减小，氧化物形式逐渐占据主导地位。KE Xi-wei等[27]通过对不同粒度煤灰进行物相分析，结果显示CaO和CaSO4都是煤灰中主要存在形式，CaSO4含量较高的样品可磨性较差。由图2(c）和（d）可知，2种喷吹煤灰分的物相组成和兰炭相差不大，其中无烟煤中没有检测到含有铁的物相，这可能是因为无烟煤灰分中铁元素含量过低或者呈非晶态所致。2.3 球磨前后样品结构比较

虽然兰炭孔隙比喷吹煤丰富，但是孔隙结构的存在并没有改善兰炭的可磨性，磨后的喷吹煤颗粒尺寸远远小于兰炭颗粒粒径。通过比较SEM照片可以发现，兰炭在球磨过程中以表面破碎为主，主要破坏兰炭的孔隙结构，其颗粒本身并没有得到有效破碎。而喷吹煤球磨成更小的颗粒，这是因为喷吹煤在破碎的过程中以体积破碎为主，这与粒度筛分和分布结果一致。图4 小于0.135mm样品的表面形貌

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3312821