新疆地區(qū)煉焦煤儲量大、煤種齊全,但由于成煤期(早、中侏羅世)較晚,成煤地質條件特殊,導致新疆煉焦煤煤質與內地煉焦煤差別較大,主要表現(xiàn)為新疆煉焦煤煉制的焦炭反應性(CRI)普遍高,反應后強度(CSR)低,通過配煤煉焦很難煉出CSR≥58%的高強度冶金焦炭。因此,充分利用新疆煤炭資源滿足鋼鐵企業(yè)生產需求成為擺在煤炭工作者面前的一個亟需解決的難題。本課題首先對新疆單種煉焦煤煤質和煉制的焦炭進行分析,在基礎試驗的基礎上,利用高強改質劑(ZBS-HSM)開展工業(yè)性試驗,最后對改質機理進行深入分析。主要結論如下:(1)對新疆單種煉焦煤采用鏡質組隨機反射率、傅里葉紅外變換光譜進行分析,發(fā)現(xiàn)新疆煉焦煤是在較短的時間內快速變質而形成的煉焦煤,同種牌號的煉焦煤煤化度較內地煤低,活性含氧官能團在較高煤化度煤中含量較多,說明新疆煉焦煤分子結構中芳香核的縮合程度低,煤分子結構單元外圍的烷基側鏈較長。(2)采用熱重分析、掃描電鏡和X射線衍射對ZBS-HSM改質機理進行分析。發(fā)現(xiàn):ZBS-HSM對焦炭各向異性組織幾乎沒有影響,但能夠顯著改善煤在結焦過程高溫階段的縮聚反應,使縮聚反應峰值對應的溫度升高,并參與碳原子的...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 焦炭在高爐中的劣化及影響
    1.2 新疆煤炭資源概況及煉焦煤應用情況
        1.2.1 新疆煤炭資源概況
        1.2.2 煉焦煤的生產分類
        1.2.3 各煉焦煤在配煤煉焦中的作用
    1.3 焦炭的熱解與黏結成焦機理
        1.3.1 煤的熱解過程
        1.3.2 煤的黏結和成焦機理
    1.4 國內外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 新疆煉焦煤特性及焦炭研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國內外提高焦炭熱強度的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題研究的內容及意義
        1.5.1 課題研究的內容及技術路線
        1.5.2 課題研究的意義
        1.5.3 課題的創(chuàng)新之處
2 試驗用煤及焦炭質量分析
    2.1 試驗用煤工業(yè)及工藝性質
    2.2 試驗用煤煤化度特征
    2.3 煉焦煤官能團變化規(guī)律
    2.4 單種煤煉制的焦炭質量分析
    2.5 新疆煤煉制的焦炭特異性分析
    2.6 本章小結
3 基礎性煉焦實驗研究
    3.1 試驗原料
    3.2 試驗方法
    3.3 試驗及結果分析
        3.3.1 探索性試驗
        3.3.2 單種煉焦煤改質試驗
        3.3.3 生產配煤改質試驗
        3.3.4 優(yōu)化配煤改質試驗
    3.4 本章小結
4 工業(yè)性試驗研究
    4.1 工業(yè)性試驗的可行性
    4.2 試驗原料及前期準備
        4.2.1 試驗原料
        4.2.2 工業(yè)性試驗前期準備
    4.3 工業(yè)性試驗結果及分析
        4.3.1 第I期工業(yè)性試驗結果及分析
        4.3.2 第II期工業(yè)性試驗結果及分析
        4.3.3 第III期工業(yè)性試驗結果及分析
    4.4 本章小結
5 ZBS-HSM改質新疆煉焦煤機理研究
    5.1 配合煤的熱解過程研究
    5.2 焦炭的微觀結構分析
    5.3 焦炭的微晶結構分析
    5.4 ZBS-HSM改質作用機理
    5.5 本章小結
6 結論及展望
    6.1 研究結論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀碩士學位期間參加的學術活動
    B. 作者在攻讀碩士學位期間的科研成果
    C. 作者在攻讀碩士學位期間參與的科研項目



本文編號：3869372