我國煤資源豐富,但優(yōu)質煉焦煤資源較少,一般均使用配煤煉焦工藝,降低生產(chǎn)成本。焦粉作為焦化副產(chǎn)物,具有來源廣泛、含碳量高、介電性能好等特點,通常作為瘦化劑回配煉焦。傳統(tǒng)的煉焦工藝具有煉焦時間長、能量利用率低、維護成本高等缺點,因此新型高效、清潔煉焦工藝的研發(fā)成為目前煤焦化領域研究的熱點課題。微波加熱具有加熱速度快、能量利用率高、運行成本低等特點。因此,研究微波加熱煉焦煤和焦粉混合物共焦化工藝技術具有一定的現(xiàn)實意義和理論意義。本文采用自行設計的微波焦化反應裝置,系統(tǒng)研究了不同種類煉焦煤（CY焦煤、ML肥煤、RN氣煤和BG配合煤）與焦粉混合物共焦化時焦粉配入量、微波加熱速率和樣品堆積密度對焦炭質量的影響。通過采用自制的粒焦反應性（particulate coke reactivity index,PRI）測定儀、自制的焦炭結構強度和顯微強度測定儀、比表面積分析儀（Brunauer Emmeit Teller,BET）、掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope,SEM）和X射線衍射儀（X-ray diffraction,XRD）等表征手段分析焦炭物理化學性質,并... 

【文章來源】：遼寧科技大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

我國煉焦煤資源各省份保有查明儲量[5]

遼寧大學科技碩士學位論文3鋼鐵行業(yè)的煤炭行業(yè)勢必出現(xiàn)下行，2016年初煤炭行業(yè)供給側結構性改革正式啟動，鋼鐵產(chǎn)能降低，煉焦煤原煤產(chǎn)量下降，到2017年僅為10.91億噸，從2013年到2017年年均下降為5.7%。2017年的全國煉焦原煤產(chǎn)量中，氣煤3.42億噸，約占31.3%；焦煤2.38億噸，約占21.8%；肥煤1.15億噸，約占10.5%；1/3焦煤1.52億噸，約占13.9%；瘦煤0.74億噸，氣肥煤0.78億噸，貧瘦煤0.92億噸[3]，圖1.2為我國煉焦煤2006年到2016年原煤產(chǎn)量及增速[5]。圖1.2我國煉焦煤2006年到2016年原煤產(chǎn)量及增速[5]Fig.1.2Chinesecokingrawcoaloutputandgrowthratefrom2006to2016[5]按照2017年煉焦煤產(chǎn)量計算，結合2016年年底我國煉焦煤資源探明可開采儲量，我國主要的煉焦煤生產(chǎn)省區(qū)的剩余年限基本上不會超過40a，其中內蒙古和河南甚至不超過1a。各省份煉焦煤剩余服務年限如表1.2所示[3,6]。表1.2中國主要煉焦煤生產(chǎn)省區(qū)煉焦煤剩余服務年限[3,6]Tab.1.2Chinesemajorcokingcoalproductionprovincesandtheirexpectedutilizationperiod[3,6]地區(qū)查明資源儲量/億噸可采儲量/億噸2017年產(chǎn)量/億噸剩余服務年限/a全國3073.06395.02109140.725.9河北146.9618.063906.533山西1388.32227.2445930.135.3內蒙古80.510.152163.10.5遼寧11.843.54790.932吉林5.611.67519.723黑龍江91.135.484386.38.9河南140.760.524884.10.8

1.緒論6進一步炭化，改善煤樣的軟化熔融性，證明弱、非黏結煤作為煉焦煤原料的可行性[30]。無灰煤制備技術流程如圖1.3所示[31]。圖1.3無灰煤制備路線[31]Fig.1.3Ashlesscoalpreparationroute[31]煤調濕工藝是20世紀80年代由日本新日鐵開發(fā)的技術，利用蒸汽和煙道氣作為干燥熱源降低裝爐煤的水分，入爐煤水分一般控制在6%左右，且入爐煤水分每減少1%，煉焦過程中耗熱量則會降低62MJ/噸；入爐煤水分從10%下降至(6±0.5)%時，焦炭產(chǎn)量約增加7%～11%[32]。并且調濕后的裝爐煤堆積密度會增加，焦炭質量會提高，在一定程度還可增加弱粘煤配入比例[33]。最重要的是采用煤調濕工藝可以減少煉焦廢水，降低企業(yè)污水處理成本，是焦化企業(yè)降低廢水排放的主要工藝技術[34]。煉焦流程一般分為三個部分，原料煤的預處理、焦爐內焦化和焦炭后處理[35]。除了上述對于原料煤的準備和預處理技術外，還有煤快速加熱和干熄焦等工藝。比如黃定國等[36]研究發(fā)現(xiàn)快速加熱可以提高煤樣的黏結性指數(shù)。Takanohashi等[37]認為快速加熱煤樣可以增大弱焦煤的熱塑性范圍，提高弱焦煤的利用率�？焖偌訜峥杉铀倩瘜W鍵的斷裂、氫傳遞和增加分子動能，抑制慢速加熱時生成的橋鍵，從而增加流動相組分[30,38]。干熄焦技術是指利用惰性氣體將從炭化室中推出的紅焦在密閉的干熄爐內降溫冷卻的一種熄焦方法，與傳統(tǒng)的濕熄焦相比，干熄焦可減少酚、氰、CO以及焦粉塵的排放[39]，且熱回收量高和經(jīng)濟效益明顯，所得焦炭塊度較均勻，粉焦率少，降低焦比，提高生產(chǎn)能力[40]。但即使改善了備煤工藝和焦化過程，這些傳統(tǒng)的焦爐煉焦工藝仍具有結焦時間長、熱能利用率低、碳排放量多、開車不可停、占地面積大、投資大和焦爐維護成本高等缺點，所以仍需研究發(fā)展新的煉焦工藝。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3306484