炼焦煤热解收缩特性对焦炭成块性能影响
刘洋1
王明登2
徐国忠1
郑亚杰2
李超1
钟祥云1
白金锋1
1.辽宁科技大学辽宁省煤化工工程技术研究中心,辽宁鞍山 1140512.中冶焦耐工程技术有限公司,辽宁大连 116085
摘要：在国家"双碳"目标及富氢高炉开发利用背景下,对焦炭在高炉中的性能提出了更高要求.除常规的热态性能指标外,焦炭的块度受到更多关注.炼焦煤的热解收缩性能是决定焦炭成块性能至关重要的因素.对不同变质程度炼焦煤进行 2kg焦炉炼焦试验,分析炼焦煤细度对其焦炭成块性能的影响规律.采用改进的奥亚膨胀仪对8种不同变质程度炼焦煤在300～900℃内的热解收缩性能进行深入研究,探讨了煤热解收缩系数与其收缩动力学特性对焦炭成块性能的影响,并建立热解收缩系数及热解活化能与焦炭平均块度的数学关系,试图通过炼焦煤热解收缩特性对焦炭平均块度进行预测.结果表明,焦炭的平均块度随炼焦煤变质程度的升高呈增大趋势.YK气煤的平均块度较低,仅为 38.9 mm.SAJ焦煤和BBG瘦煤的平均块度较高,分别为 50.5、48.5 mm.8种炼焦煤中除BBG瘦煤外,当入炉煤细度为 75%时,形成焦炭的平均块度最大.BBG瘦煤在细度为 85%时,焦炭平均块度最优.在热解过程中,不同变质程度炼焦煤第 1收缩峰的收缩系数及收缩所需活化能差别明显.其中低变质程度 YK气煤和 SYS1/3焦煤热解收缩系数高于8.33×10-4℃-1,热解活化能均低于 77 kJ/mol;高变质程度煤LH焦煤、SAJ焦煤和BBG瘦煤热解收缩系数低于 4.55×10-4℃-1,但热解所需活化能均高于 106.1 kJ/mol,说明变质程度高的炼焦煤,热解时需要更高的能量才能完成收缩过程.在相同的炼焦工艺下,炼焦煤第 1收缩峰的热解收缩系数越大,所得焦炭的平均块度越小,且热解收缩系数与焦炭平均块度有很好线性关系,相关系数为 0.90.同时,热解收缩活化能也与焦炭平均块度有较好关联.因此,能够通过热解收缩系数和收缩活化能对不同变质程度炼焦煤生成焦炭平均块度进行有效预测.
关键词：炼焦煤热解收缩系数成块性能平均粒径收缩活化能
分类号：TQ530(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：中国五矿科技专项计划资助项目(2020ZXA01)
论文发表日期：2023-11-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 4183-4191 )
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