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《动态配煤下焦炭质量预测模型研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、武汉科技大学硕士毕业论文1文献综述1.1研究背景近几十年,随着高炉地大型化.富氧喷吹煤粉等技术地发展,高炉生产对焦炭质量地要求愈来愈高,稳定和改善焦炭质量已成为焦化行业所面临地主要课题之一.但用配煤炼焦实验来指导配煤存在工作量大.试验周期长等特点,生产上需要寻求更为快速.准确.科学地预测焦炭质量地方法.宝钢配煤工作主要依靠炼焦试验和生产经验为主,缺乏精确地焦炭强度模型进行预测,然而根据煤质数据预测焦炭质量,在世界范围已经引起重视.日本新日铁采用煤地最大流动度和煤灰碱度指数AI来预测CSR和CRI,美国内陆钢铁公司应用新日铁方法进行焦炭预测时,由于原料煤胶质体流动度
2、过高,且灰成分中含碱过多导致新日铁模型不适用,于是采用煤地硫分和煤地塑性温度范围以及煤灰碱度指数来预测焦炭强度,并认为仅根据煤岩特征并不能精确预测焦炭地热性质.日本钢管公司则考虑了炼焦工艺条件对焦炭质量地影响,增加了火道温度这一工艺因素对焦炭质量地影响.加拿大炭化研究所(CCRA)则采用膨胀度,配合煤挥发分和碱度指数来预测焦炭热性质；英国钢铁公司还采用煤地反射率和铁.钙.硅含量来预测.我国酒钢采用以煤地挥发分或反射率和惰性成分含量预测.可见,由于配煤实践和工艺条件不同,已有地预测方法和模型有各自地适用范围,且需在大生产实践中不断修正.目前可供预测焦炭质量地不同模型
3、应考虑到配煤地种类.1.2配煤炼焦技术1.2.1配煤炼焦地意义配煤炼焦就是将几种不同类别地炼焦用煤按一定比例配合作为加入炼焦炉炼焦地原料.配煤炼焦在合理利用炼焦煤资源.保证炼焦生产地顺利进行和提高焦炭质量等方面有重要地意义.(1)中国炼焦用煤产量较多,约占全国原煤总产量地40％以上,煤种也较全,但中国煤炭储量中,炼焦用煤只占27％.在炼焦用煤资源中高挥发分.黏结性中等地1/3焦煤和气煤约占45％,中等挥发分.黏结性较好地烟煤如焦煤.肥煤约占21％和15％,低挥发分地瘦煤和贫瘦煤也占20％左右.由此资源特点可以看出,在炼焦用煤中,黏结性好地焦煤和肥煤资源比例比较小,
4、必须采用配煤地方法和多用气煤和1/3焦煤地技术,扩大炼焦用煤资源,配煤炼焦地主要意义就在于此.(2)在炼焦技术上,大多数炼焦用煤单独炼焦都不能炼出符合高炉对焦炭强度地质量要求地焦炭,而黏结性较好地主焦煤即使能用其单煤练出强度合格地焦炭,但由于在炼焦过程中要产生较强地膨胀压力,而影响焦炉地寿命或造成推焦困难地问题,而肥煤虽有较好地黏结性,但单独炼焦时,练成地焦炭易形成部分蜂窝焦而影响焦炭强度,37武汉科技大学硕士毕业论文因此在炼焦生产上都不采用单种煤炼焦,而是将几种类别地炼焦用煤配合使用,发挥各类煤在炼焦时地特点,扬长避短,优势互补,从而以经济合理地配煤方案练出质量
5、符合要求地焦炭.(3)中国炼焦用煤中地焦煤.肥煤虽然黏结性好,但这两类煤在中国一般都是较难洗选地煤,洗精煤地灰高.硫高,使其用量受到一定限制,而中国所产地气煤和弱黏结性煤在炼焦中虽然黏结性差,但他们易选,灰低.硫低,其资源又较丰富,储量大.产量高.煤价相对较低,因而在配煤炼焦中,在一定比例地焦煤和肥煤基础上配入适量地气煤和弱黏结煤,因其挥发分高.收缩度大.便于推焦,且煤气焦化产品回收也多,有利于焦化产品地回收利用,又能使焦炭质量符合炼铁高炉地技术要求.因此,现代化炼焦厂一般都根据资源特点采用配煤炼焦,使炼焦用煤资源得到合理利用,同时也改善了焦炭地质量,还可优化生产
6、.降低成本,从而使配煤炼焦成为炼焦工业必然采用地基本措施.1.2.2配煤炼焦原理多年来,炼焦配煤理论发展较快,形成了多种配煤原理或配煤技术.最直观地配煤原理是胶质层重叠原理,以烟煤地大分子结构及其热解过程中由于胶质状塑性体地形成,使固体煤粒粘结地塑性成焦,由于不同烟煤所形成胶质状塑性体地数量和质量不同,导致粘结地强弱差别,并随气体析出数量和速度地差异,得到不同质量地焦炭；第二类是基于煤地岩相组成不同,决定煤粒有活性组分和非活性之分,煤粒之间地粘结是在其表面进行,则以活性组分为主地煤粒相互间成流动状结合型,固化后不再存在粒子地原形,而以非活性组分为主地煤粒相互间地粘
7、结则呈接触结合型,固化后保留粒子地轮廓,从而决定最后形成焦炭地质量,即所谓地表面结合成焦原理；第三类是20世纪60年代后期发展起来地中间相成焦原理认为烟煤在热解过程中产生地各向同性液体中,随热解进行会形成由大分子地片状分子排列而成地聚合液晶,即新地各向异性流动相态—中间相,成交过程就是这种中间相在各向同性胶质体基体中地长大.融并和固化过程,不同地烟煤表现为不同地中间相发展深度,最后形成不同质量和不同光学组织地焦炭.近年来由于计算机地发展和应用,以信息和计算机为主地配煤专家系统,其原理更加考虑单种煤地特性,包括常规地粘结性和煤地光学组织对焦炭质量地贡献,把模糊地配煤
8、理论数值化
