焦炉炭化室变宽对焦炭性质影响的研究.doc

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1、焦炉炭化室变宽对焦炭性质影响的研究崔平钱湛芬杨俊和（华东冶金学院）焦炉的大型化，主要是炭化室向大容积方向发展，80年代以前，增大炭化室容积主要放在长向和高向上，在宽向上一直趋于不超过450mm，认为只有这样才会有较高的生产率。但人们在长期的生产实践中发现，为了焦炉操作顺利，在增加炭化室长度和高度的同时，还必须适当增加炭化室的宽度。为此，国内外一些厂矿和研究单位进行了炭化室宽度变化与焦炉操作条件和焦炭机械强度关系的研究。本文试图从焦炭的显微强度、结构强度、孔孢结构等微观性质以及焦炭的筛分组成、抗碎

2、强度、耐磨强度、热反应性等几个方面来描述不同宽度炭化室所炼制的焦炭性质的变化情况。1  试验方法1.1  不同炉宽炭化室的炼焦试验炼焦试验是在鞍山热能院可变炉宽焦炉上进行的。炭化室长310mm、高350mm、试验选择宽度分别为350、450、500、600mm四种；干装煤量为15kg（宽为350mm时）；装炉煤水分为10％；火道温度1100℃；结焦时间为12、16、18、20h（对应350、450、500、600mm宽）。1.2  焦炭机械强度测试按比例取60～80mm及＞80mm焦炭4kg，在

3、1/3米库姆转鼓中（25±1)r/min共转4min（约100转），转鼓中的焦炭分别用40mm、30mm、25mm及10mm筛子筛分。所得的＞40mm、>30mm、>25mm焦炭量与入鼓量之比即为M40、M30、M25，＜10mm的焦炭量与入鼓量之比为M10。1.3  焦炭气孔结构测试选取整块焦炭，在离菜花头50mm处切开，将切下的焦炭制成光片，在偏光显微镜下选择20个以上不同视域进行照相，照片用扫描仪输入计算机，用707图象分析系统进行编辑、处理、测量，得气孔率、气孔平均直径、气孔壁平均厚度和

4、其他参数。1.4  焦炭光学组织的分类和命名本文所用焦样的光学组织定量测定采用了11类分类和命名方案，见表1。1.5  焦炭显微强度的测试取（2±0.001)g块度为0.6～1.25mm的焦样，称量后放入Φ25.4×305mm的不锈钢管内，再装入12个直径为Φ8mm的钢球，以25r/min速度转32min，取出后用0.21mm和0.6mm的方孔筛在振动筛上振筛4min,以>0.6mm、0.21～0.6mm及＜0.21mm的量占入鼓量的百分数用R1、R2、R3表示，R1+R2作为显微强度指标（MS

5、I)。表1  焦样光学组织的分类和命名类别符号同色区尺寸及镜下特征OTI各向同性I无光学活性0极细粒镶嵌Vmf同色区直径＜0.5μm1细粒镶嵌Mf同色区直径0.5～1.5μm3中粒镶嵌Mm同色区直径1.5～5.0μm5粗粒镶嵌Mc同色区直径5.0～10.0μm10成列镶嵌Ms同色颗粒排列成行9不完全纤维Fi宽＜10μm,长＞10～30μm13完全纤维F宽＜10μm,长＞30μm20片状L同色区直径＜10μm20基础各向异性B煤中固有各向异性组织0类丝片、破片FF保持丝质结构，轮廓分明不熔融01.

6、6  焦炭结构强度的测试取50g、13～6mm的焦炭，称量后放入Φ25.4×305mm的不锈钢管内，装入5个Φ15mm的钢球，以25r/min速度转40min。取出后用lmm圆孔筛在振动筛上振筛4min，以筛上物占入鼓焦炭的百分数作为焦炭结构强度指标(SSI)。1.7  焦炭反应性的测试取在150～160℃下干燥1.5～2h的3～6mm焦样20g，装入反应管恒温区，焦样上下端用瓷珠支撑．以20～25℃/min的速度升温至400℃，通入氮气保护，直至升到1100℃后，切换为CO2气体，流量控制为0

7、.5L/min，维温反应120min。切断电源，改通氮气保护冷却至400℃。冷却至室温后取出称量用反应后失重占原焦样的百分数，作为反应性指标(CRI)。1.8  焦炭筛分组成的测试将空气干燥后的焦炭，从1.8m的高处坠落两次，然后用60、40、25、10mm的圆孔筛进行筛分计算出＞60、60～40、40～25、25～10和＜l0mm各级的质量百分比，即为筛分组成。2  试验结果分析本实验是将两种不同的配煤（都以气煤为主）在鞍山热能院的变宽小焦炉上进行了四种宽度的炼焦试验，然后将焦炭进行对比分析，

8、研究炉宽变化对焦炉各种性质的影响。2.1试验原料与焦炭性质试验选用9种单种煤，煤质分析见表2。方案1中气煤配入50％（表3)，方案2中气煤配入45％,肥煤多配入5％，从G值看，方案2的粘结性稍好。表2  单种煤的质量分析结果煤种山家林南桐青龙山望风岗朱仙庄芦岭蒋庄新汶夹河工业Mad1.920.960.902.042.542.302.452.424.38分析，％Ad8.9711.9012.8012.299.509.317.6710.3611.02Vdaf33.5622.8017.3531.4634