【摘要】：焦炭作為冶金行業(yè)的重要原料,其質(zhì)量對高爐生產(chǎn)有著重要的影響。焦炭光學(xué)組織結(jié)構(gòu)及形態(tài)的差異,導(dǎo)致各組織的強(qiáng)度及氣化反應(yīng)性的不同,宏觀反映出焦炭質(zhì)量的優(yōu)劣。通過分析焦炭顯微結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律,明確其對焦炭質(zhì)量的影響機(jī)理,對配煤煉焦生產(chǎn)有著重要的指導(dǎo)意義。選取呂家坨焦煤作為基礎(chǔ)用煤,通過配入不同比例的瀝青及焦粉,改變配合煤中活性組分及惰性組分的含量,煉制坩堝焦。改善傳統(tǒng)光學(xué)組織測試方法,提出了更為精準(zhǔn)的面積計(jì)算法測試焦炭光學(xué)組織含量,研究表明活性組分的配入增加了成焦過程中中間相的含量,促進(jìn)了鑲嵌狀、纖維狀組織的形成;惰性組分的配入增加了焦炭絲炭及破片狀組織的含量。提出了一種測試塊狀焦炭光學(xué)組織含量的方法,并測試了塊狀焦炭不同層次結(jié)構(gòu)焦炭光學(xué)組織變化規(guī)律。結(jié)果表明在煤成焦過程中活性組分受流動(dòng)性和壓力作用致使焦炭下層含有更多鑲嵌狀,纖維狀,片狀。采集了144張塊狀焦炭的高清光學(xué)組織圖片,進(jìn)行拼接并分析,得出成焦過程中揮發(fā)分的析出影響了焦炭光學(xué)組織含量的變化:各向同性組織、纖維狀組織以及片狀組織的硬度較低,成焦過程中揮發(fā)分析出量增加,能夠破壞這些組織的形成,發(fā)展成孔結(jié)構(gòu);鑲嵌狀和絲炭及破片狀硬度較高,能夠阻止孔結(jié)構(gòu)的發(fā)展。通過建立光學(xué)組織與等溫氣化反應(yīng)性的線性回歸方程確定了焦炭各個(gè)光學(xué)組織的氣化反應(yīng)能力,纖維狀、鑲嵌狀、片狀、絲炭及破片狀各向同性結(jié)構(gòu)的氣化能力依次增加。焦炭在非等溫條件下,異性組織含量增多增加了焦炭的起始反應(yīng)溫度,增加了最大氣化反應(yīng)速率及其對應(yīng)溫度。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ520.1;TF526.1
【圖文】：

對處于半塑性狀態(tài)的中間相產(chǎn)生形變，固化后，便會(huì)形成各種形態(tài)及結(jié)構(gòu)的光學(xué)異性組織。煤中的惰性組分在熱解過程中，基本不軟化熔融，保持原有的狀態(tài)及結(jié)構(gòu)。焦炭光學(xué)組織在反光偏光顯微鏡下觀察到氣孔壁呈現(xiàn)出多種形態(tài)結(jié)構(gòu)和等色區(qū)域尺寸。按 YB/T 077-1995，將其劃分為各向同性、各向異性、絲炭及破片、基礎(chǔ)各向異性和熱解碳[23]。焦炭各向異性組織是由煤中活性組分形成的，轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺組織顏色交替發(fā)生變化，其中按等色區(qū)域尺寸又將各向異性組織細(xì)分為鑲嵌狀（＜10.0 μm）、纖維狀（寬＜10.0 μm，長＞10.0 μm）和片狀結(jié)構(gòu)（長、寬＞10.0 μm）。如圖 1 所示為焦炭的各向異性組織。

圖 2 焦炭各向同性組織Fig.2 The isotropy texture of coke示為絲炭及破片狀組織。絲炭及破片狀組織，是由煤成焦過程中不軟化熔融，保持了原有的結(jié)構(gòu)形態(tài)，表面色不發(fā)生變化。

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙悅;王杰平;季斌;倪志強(qiáng);謝全安;;煤巖配煤技術(shù)研究進(jìn)展[J];潔凈煤技術(shù);2015年06期

2 黃龍;凌強(qiáng);劉濤;陳勇;葉友貴;王忠樂;崔平;;中溫煤瀝青與肥煤對焦炭微觀性質(zhì)的影響[J];煤化工;2015年05期

3 董強(qiáng);;煤種適應(yīng)性及配煤煉焦技術(shù)的研究[J];山東工業(yè)技術(shù);2014年21期

4 王忠樂;王為為;黃龍;葉友貴;崔平;;無焦煤煉焦時(shí)惰性物對焦炭微觀強(qiáng)度的影響[J];燃料與化工;2014年05期

5 霍海雯;徐君;楊明;孫宏偉;;煉焦煤成焦過程中顯微結(jié)構(gòu)形成行經(jīng)的探討[J];冶金能源;2014年02期

6 蔡皓宇;程樹森;趙宏博;李楊;趙貴清;;堿金屬對焦炭光學(xué)組織的影響[J];鋼鐵;2013年12期

7 齊洪濤;;煤巖配煤技術(shù)發(fā)及參數(shù)的初步確定[J];煤化工;2013年05期

8 馮海燕;賈銀虎;;改質(zhì)瀝青配煤煉焦的研究與實(shí)踐[J];燃料與化工;2013年02期

9 牛鴻燕;;焦粉配煤煉焦的可行性探討[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2013年06期

10 徐丹;曾濤;黃文良;;焦炭光學(xué)組織在煤質(zhì)評價(jià)中的應(yīng)用研究[J];山東冶金;2013年01期

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1 程文兵;不同煉焦工藝條件下的焦炭微觀結(jié)構(gòu)差異性研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2015年

2 李昌胤;鞍鋼煤巖配煤與預(yù)測焦炭質(zhì)量的研究[D];遼寧科技大學(xué);2006年

本文編號：2731183