论文部分内容阅读
针对P钢铁企业和G钢铁企业的两对顶装焦炭与捣固焦炭在热性质上存在较大差异,但在高炉生产中经济技术指标并无明显区别。本文分别选取P钢铁企业的配合煤Coal 1及其对应生产的顶装焦炭Coke A和配合煤Coal 2及其捣固焦炭Coke B;G钢铁企业的配合煤Coal 3及其对应生产的顶装焦炭Coke C和配合煤Coal 4及其捣固焦炭Coke D。从四种不同配合煤的炼焦实验入手,研究在不同堆密度下,煤炭化行为特征参数及其与焦炭质量的对应关系,分析对应生产的焦炭宏观热性质和微观结构,并建立模型预测焦炭动力学行为。通过对比研究,得出以下结论:(1)对于配入高挥发分弱粘结性煤的炼焦用煤而言,提高堆密度会影响煤在热解过程中的炭化行为特征,明显改善炼焦煤的性质指标。但对于挥发分和弱粘结性煤比例适中的炼焦煤而言,提高堆密度对炼焦过程的行为参数并没有明显变化,并且常规炼焦实验所生产的焦炭满足高炉使用,没有必要采用捣鼓炼焦工艺,增加生产成本。(2)四种配合煤的一些基本性质,如挥发分析出量、最大膨胀压强、最终收缩度,塑性区间和胶质层最大厚度与焦炭冷态强度和热态性能存在一定对应关系。通过炼焦煤的基本性质指标可以预测焦炭质量,为配煤炼焦提供参考依据。(3)国标法检测焦炭热性质与等溶损率检测法结果存在差异,反应性较高的焦炭国标法检测的CSR较低,是因为溶损率过高。等溶损率检测法得到的热态性能指标CSR25和CRR25可以更好地评价焦炭质量,此方法对于焦炭在高炉内溶损过程具有更好的模拟性。(4)提高堆密度会使焦炭的内部出现狭长的扁气孔,且小气孔比例增多。Coke B和Coke D的比表面积均比Coke A和Coke D大,也是其反应性高的主要原因。捣固焦炭与顶装焦炭相比,气孔大小不一,微孔数量较多,但捣固焦炭由于提高堆密度,焦炭气孔壁较厚,有利于减弱CO2的侵蚀作用,提高焦炭强度。(5)采用RPM模型求得的Coke A和Coke B焦炭活化能分别为81.76 kJ/mol和71.89 kJ/mol;采用GM模型求得的Coke C和Coke D焦炭活化能分别为137.60kJ/mol和167.93 kJ/mol。说明Coke B的基质反应性比Coke A高;Coke C的基质反应性高于Coke D,说明捣固焦炭Coke B和顶装焦炭Coke C,更容易与CO2气体发生反应。