我國(guó)煤資源豐富,但優(yōu)質(zhì)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(diǎn),通常作為瘦化劑回配煉焦。傳統(tǒng)的煉焦工藝具有煉焦時(shí)間長(zhǎng)、能量利用率低、維護(hù)成本高等缺點(diǎn),因此新型高效、清潔煉焦工藝的研發(fā)成為目前煤焦化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題。微波加熱具有加熱速度快、能量利用率高、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。因此,研究微波加熱煉焦煤和焦粉混合物共焦化工藝技術(shù)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。本文采用自行設(shè)計(jì)的微波焦化反應(yīng)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(shí)焦粉配入量、微波加熱速率和樣品堆積密度對(duì)焦炭質(zhì)量的影響。通過采用自制的粒焦反應(yīng)性（particulate coke reactivity index,PRI）測(cè)定儀、自制的焦炭結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和顯微強(qiáng)度測(cè)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(xué)性質(zhì),并... 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

我國(guó)煉焦煤資源各省份保有查明儲(chǔ)量[5]

遼寧大學(xué)科技碩士學(xué)位論文3鋼鐵行業(yè)的煤炭行業(yè)勢(shì)必出現(xiàn)下行，2016年初煤炭行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革正式啟動(dòng)，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(guó)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(guó)煉焦煤2006年到2016年原煤產(chǎn)量及增速[5]。圖1.2我國(guó)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(jì)算，結(jié)合2016年年底我國(guó)煉焦煤資源探明可開采儲(chǔ)量，我國(guó)主要的煉焦煤生產(chǎn)省區(qū)的剩余年限基本上不會(huì)超過40a，其中內(nèi)蒙古和河南甚至不超過1a。各省份煉焦煤剩余服務(wù)年限如表1.2所示[3,6]。表1.2中國(guó)主要煉焦煤生產(chǎn)省區(qū)煉焦煤剩余服務(wù)年限[3,6]Tab.1.2Chinesemajorcokingcoalproductionprovincesandtheirexpectedutilizationperiod[3,6]地區(qū)查明資源儲(chǔ)量/億噸可采儲(chǔ)量/億噸2017年產(chǎn)量/億噸剩余服務(wù)年限/a全國(guó)3073.06395.02109140.725.9河北146.9618.063906.533山西1388.32227.2445930.135.3內(nèi)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(jìn)一步炭化，改善煤樣的軟化熔融性，證明弱、非黏結(jié)煤作為煉焦煤原料的可行性[30]。無灰煤制備技術(shù)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(diào)濕工藝是20世紀(jì)80年代由日本新日鐵開發(fā)的技術(shù)，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(huì)降低62MJ/噸；入爐煤水分從10%下降至(6±0.5)%時(shí)，焦炭產(chǎn)量約增加7%～11%[32]。并且調(diào)濕后的裝爐煤堆積密度會(huì)增加，焦炭質(zhì)量會(huì)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(diào)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(shù)[34]。煉焦流程一般分為三個(gè)部分，原料煤的預(yù)處理、焦?fàn)t內(nèi)焦化和焦炭后處理[35]。除了上述對(duì)于原料煤的準(zhǔn)備和預(yù)處理技術(shù)外，還有煤快速加熱和干熄焦等工藝。比如黃定國(guó)等[36]研究發(fā)現(xiàn)快速加熱可以提高煤樣的黏結(jié)性指數(shù)。Takanohashi等[37]認(rèn)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。快速加熱可加速化學(xué)鍵的斷裂、氫傳遞和增加分子動(dòng)能，抑制慢速加熱時(shí)生成的橋鍵，從而增加流動(dòng)相組分[30,38]。干熄焦技術(shù)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(nèi)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(jì)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?fàn)t煉焦工藝仍具有結(jié)焦時(shí)間長(zhǎng)、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?fàn)t維護(hù)成本高等缺點(diǎn)，所以仍需研究發(fā)展新的煉焦工藝。

【參考文獻(xiàn)】：
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