通过对非炼焦煤改性拓展炼焦煤资源的应用基础研究

摘要

我国虽然煤炭资源相对丰富，但炼焦煤资源相对较少，炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量的26.25％，尤其用于炼焦的低灰、低硫的焦煤、肥煤极少。近年来，随着钢铁工业的迅猛发展，国内外炼焦煤价格不断飙升，焦煤供应日趋紧张，致使焦化企业的炼焦成本不断增加，并且由于焦煤成份不稳定，造成焦炭质量下降，严重制约了大型高炉炼铁生产的需要。
　　 本课题目的在于开发新的炼焦煤资源，降低炼焦成本，满足我国钢铁行业迅速发展的需要；对解决我国的炼焦煤资源不足的难题，特别对非焦煤资源较多，主焦煤少的地区的钢铁企业发展的具有重要的实用价值和非常重要的战略意义。
　　 本文主要通过在炼焦实验中添加一种高效复合煤粉改性剂(ZZZ)，通过对非焦煤如南钢使用的白煤、喷吹烟煤改性炼焦的系列研究，解决其在炼焦过程中的膨胀、流动性和结焦性差等重要问题，从而使非焦煤应用于炼焦。经过2kg焦炉的系列实验和研究，得到以下结果：
　　 ①配加白煤炼焦时，粒径全部小于3mm，其中粒径小于1mm的量占70％左右；喷吹烟煤粒径小于3mm的量占85％左右。
　　 ②单独配加白煤时，最佳配煤和ZZZ加入比例：白煤配入比例8％，ZZZ添加比例占0.08％。
　　 ③单独配加高炉喷吹烟煤时，最佳配煤和ZZZ加入比例：喷吹烟煤配入比例10％，ZZZ添加比例为0.10％。
　　 ④同时添加高炉喷吹烟煤和白煤两种非炼焦煤时，最佳配煤和ZZZ加入比例：喷吹烟煤和白煤配入比例分别占10％和5％，两种非炼焦煤共占15％的比例，ZZZ添加比例为0.10％。
　　 ⑤高效复合煤粉改性剂作用机理：主要通过ZZZ溶剂化作用、粘结作用和供氢作用来提高配合煤的胶质体含量，粘结性，从而提高抗碎强度M25，降低耐磨强度M10和改善焦炭热态指标CRI、CSR。
　　 ⑥建议南京钢铁公司采用喷吹烟煤和白煤配入比例分别为10％和5％，ZZZ添加比例为0.10％的方案进行扩大性试验。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1炼焦煤的供需现状

1.1.1中国炼焦煤资源储量状况

1.1.2中国炼焦煤的生产与使用现状

1.2焦炭对炼焦煤质量的要求

1.3各种煤的性质

1.4国内外研究现状

1.5课题的研究背景与内容

2实验设备、原料及方法

2.1实验设备

2.2实验原料来源

2.3原料煤的性质测定方法

2.4 2kg小焦炉试验操作制度

2.5焦炭指标的测定方法

2.5.1焦炭的工业分析与全硫的测定

2.5.2焦炭的M25和M10的测定

2.5.3焦炭反应性和反应后强度的测定

3原料煤性质分析及非焦煤粒度确定

3.1非炼焦煤与炼焦煤的理化性能对比研究

3.1.1单种煤的性质检测结果

3.1.2单种煤的物理化学性质

3.2非焦煤添加粒度的确定

3.2.1白煤添加粒级确定

3.2.2喷吹烟煤添加粒级确定

3.3本章小结

4 2kg焦炉炼焦试验结果与讨论

4.1配白煤试验方案及2kg焦炉炼焦结果分析

4.1.1配白煤5％的试验方案与结果分析

4.1.2配白煤8％的试验方案与结果分析

4.1.3配白煤10％的试验方案与结果分析

4.1.4白煤和改性剂的最佳添加量

4.2配喷吹烟煤10％试验方案及2kg焦炉炼焦结果分析

4.2.1炼焦配煤方案制定

4.2.2 2kg焦炉炼焦结果分析

4.2.3喷吹烟煤和改性剂的最佳添加量

4.3配喷吹烟煤10％+白煤5％试验方案及2kg焦炉炼焦结果分析

4.3.1炼焦配煤方案制定

4.3.2 2kg焦炉炼焦结果分析

4.3.3喷吹烟煤10％+白煤5％时改性剂的最佳添加量

4.4本章小结

5改性剂对配合煤性质的影响

5.1引言

5.2 ZZZ对配白煤煤样的影响分析

5.2.1配合煤试样性质分析结果

5.2.2改性剂对配合煤的作用分析

5.3 ZZZ对配喷吹烟煤的煤样的影响分析

5.3.1配合煤试样性质分析结果

5.3.2改性剂对配合煤的作用分析

5.4 ZZZ对配喷吹烟煤+白煤的煤样的影响分析

5.4.1配合煤试样性质分析结果

5.4.2改性剂对配合煤的作用分析

5.5煤粉改性剂ZZZ作用原理探讨

5.5.1煤的成焦过程

5.5.2改性剂ZZZ作用原理探讨

5.6本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2前景展望

致 谢

参考文献

附录 A.作者在攻读学位期间发表的论文目录