焦炭作為鋼鐵冶煉過(guò)程中不可或缺的原料,在冶煉過(guò)程中扮演著十分重要的角色。然而,高爐噴吹焦?fàn)t煤氣和全氧高爐煉鐵等新技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致高爐中焦比大幅度降低,從而導(dǎo)致焦炭化學(xué)性能以及機(jī)械負(fù)荷增加,對(duì)焦炭性能有著更高的要求。與此同時(shí),世界煉焦煤儲(chǔ)存量也在不斷減少,大量煉焦煤的風(fēng)化近一步加劇了優(yōu)質(zhì)煉焦煤儲(chǔ)存量的削減。當(dāng)前,中國(guó)以煤炭為主要能源結(jié)構(gòu)的體系還沒(méi)有明顯的改變,因此,優(yōu)質(zhì)煤的有效利用以及焦化過(guò)程中煤焦在微觀層面上的變化顯得十分重要。如何有效利用現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)焦煤資源以及優(yōu)化煉焦工藝成為了現(xiàn)階段煉焦技術(shù)中的關(guān)鍵問(wèn)題。本文采用三種焦煤定向制備不同微觀結(jié)構(gòu)焦炭,利用加壓式微型焦?fàn)t模擬煉焦過(guò)程,并對(duì)煉焦過(guò)程中焦炭宏觀變化進(jìn)行表征,利用FTIR對(duì)不同階段制備的半焦和焦炭產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,結(jié)合膠質(zhì)體特性導(dǎo)致的溫度場(chǎng)變化探究焦化過(guò)程中膠質(zhì)體化學(xué)結(jié)構(gòu)的組成,并通過(guò)低溫吸附法與壓汞法得到焦化過(guò)程中焦炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)展規(guī)律,最終通過(guò)恒溫反應(yīng)性測(cè)試實(shí)驗(yàn)以及抗壓強(qiáng)度測(cè)試綜合分析孔結(jié)構(gòu)對(duì)焦炭總體性能的影響,揭示孔結(jié)構(gòu)發(fā)展原由。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,原煤到焦炭階段微孔峰值孔結(jié)構(gòu)由3.4nm演變?yōu)?.4nm與5nm雙峰孔結(jié)構(gòu),分析可知...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 課題的背景及研究意義
    1.2 高爐冶煉過(guò)程中焦炭的作用及膠質(zhì)體的重要性
    1.3 煤焦孔結(jié)構(gòu)的研究方法及現(xiàn)狀
        1.3.1 孔結(jié)構(gòu)研究方法
        1.3.2 煉焦煤在煉焦過(guò)程中孔結(jié)構(gòu)變化的研究現(xiàn)狀
    1.4 煤中官能團(tuán)的研究方法及現(xiàn)狀
        1.4.1 官能團(tuán)的研究方法
        1.4.2 煉焦煤膠質(zhì)體研究現(xiàn)狀
    1.5 選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
2.實(shí)驗(yàn)儀器及方法
    2.1 焦化實(shí)驗(yàn)
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及方法
    2.2 膠質(zhì)體溫度變化測(cè)量實(shí)驗(yàn)
    2.3 焦炭抗壓強(qiáng)度測(cè)試及CO2反應(yīng)性實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 焦炭抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)
        2.3.2 焦炭CO₂反應(yīng)性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    2.4 樣品檢測(cè)及分析方法
        2.4.1 壓汞法
        2.4.2 氮?dú)馕椒?br>        2.4.3 FT-IR表征
    2.5 本章小結(jié)
3.焦化過(guò)程中孔結(jié)構(gòu)變化研究
    3.1 抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果及分析
    3.2 CO₂反應(yīng)性測(cè)定結(jié)果與分析
    3.3 氮?dú)馕椒▽?shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果與分析
    3.4 壓汞法實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
4.焦化過(guò)程中官能團(tuán)變化研究
    4.1 焦化過(guò)程中體積變化結(jié)果分析
    4.2 溫度場(chǎng)測(cè)試結(jié)果分析
    4.3 FT-IR測(cè)試結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5.結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3914436