【摘要】：隨著高爐大型化各種新技術(shù)不斷投入到高爐的實(shí)踐當(dāng)中,這就要求冶金焦的質(zhì)量也要同步提高以達(dá)到高爐的要求。由于梅山鋼鐵股份公司自產(chǎn)焦炭產(chǎn)能不足,年均采購焦炭60萬t/y,生產(chǎn)中外購焦質(zhì)量要求及標(biāo)準(zhǔn)差異,常導(dǎo)致生產(chǎn)波動。為此,本文選擇比較穩(wěn)定的三種外購焦,包括福龍(FL)、海燕(HY)和淮北(HB)焦炭,與6m焦?fàn)t和7m焦?fàn)t自產(chǎn)焦(簡稱MEG-6、MEG-7)進(jìn)行對比分析,為穩(wěn)定采購合格焦炭提供理論依據(jù),同時采取了風(fēng)口焦,對比分析混合焦經(jīng)高爐冶煉過程后質(zhì)量變化規(guī)律。不同焦炭的氣孔特征研究表明,壓汞法研究的焦炭總孔容均在0.2 cm3/g左右,其中外購焦較自產(chǎn)焦的孔容約大0.06 cm3/g左右;不同焦炭的總比表面積介于2~7 m2/g之間,其中自產(chǎn)焦微孔的比表面積貢獻(xiàn)率高達(dá)80%,外購焦更是高達(dá)90%。氮?dú)馕椒ㄑ芯拷固康奈⒖装l(fā)現(xiàn)它們的孔容均在2×10-3 cm3/g左右,比表面積均在1 m2/g左右,微孔孔容僅占總孔容的1%左右,而微孔卻貢獻(xiàn)了85%以上的比表面積。將微孔劃分為超微孔(d≤10nm)與亞微孔(10d100nm)后,超微孔孔容在1×10-4~7×10-4cm3/g之間,而亞微孔孔容在2×10-3cm3/g左右,并且亞微孔孔容占微孔孔容的70%以上,亞微孔孔容比例與反應(yīng)性成線性關(guān)系。外購焦的光學(xué)組織指數(shù)(OTI)均小于150%,而自產(chǎn)焦的OTI均大于160%,自產(chǎn)焦的各向異性程度大于各向同性。各焦炭中鑲嵌狀結(jié)構(gòu)比例在70%~80%,占各向異性結(jié)構(gòu)的大部。外購焦的XRD圖譜大致相同而自產(chǎn)焦的圖譜幾乎重合,三種外購焦芳香層片定向程度與芳香層片尺寸大小及芳香核的縮合程度大小均為FLHBHY。風(fēng)口焦(FKJ)與入爐焦(RLJ)的研究表明,風(fēng)口焦粒度大大減小,平均值降低到37.35mm;灰分相應(yīng)增加,平均增加26%,不同粒度焦炭灰分中Fe2O3含量增加最大,最小粒度焦炭Fe2O3含量最高達(dá)55.45%,另外酸性氧化物含量下降,堿土金屬含量增高;焦炭在高爐內(nèi)經(jīng)歷碳溶反應(yīng)后,總孔容增加0.0614 cm3/g,總比表面積減少1.3357 m2/g,1.5nm以下微孔孔容僅占總孔容的0.4%左右,但卻提供了50%左右的比表面積;焦炭的彈性模量下降2.753GPa,硬度下降0.252 Gpa,焦炭的力學(xué)性能下降不大;FKJ的OTI較RLJ下降19%,各向異性程度降低;FKJ的(002)峰與(100)峰半峰寬分別為1.54rad與1.76rad,RLJ的(002)峰與(100)峰半峰寬分別為3.58與2.52,兩峰均變高變窄,FKJ的石墨化程度增加0.09%,SEM觀察顯示FKJ顆粒變小,顆粒周邊變得圓潤,但表面氣孔明顯增多變大。
【圖文】：

圖 1-1 風(fēng)口回旋區(qū)的焦炭Fig.1-1 The coke of the raceway爐大型化世界經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展鋼材市場需求量在不斷擴(kuò)大，近十年來直保持一個上升的勢頭，我國雖然是一個農(nóng)業(yè)大國的但是鋼鐵上升，其中生鐵產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的比重由 23%上升到 60.5%量的首位。在 2008 年全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的大環(huán)境下，世界各國鋼程度的抑制影響，有些國家鋼產(chǎn)量還出現(xiàn)了大幅度的下滑。我009 年的世界生鐵產(chǎn)量為 89827.1 萬噸，同比下降了 4.2%，但 產(chǎn)量卻達(dá)到了 54374.8 萬噸同比上升了 15.5%。目前全球生鐵沒有出現(xiàn)拐點(diǎn)的跡象，但也沒有大幅度的上升現(xiàn)象。來鋼鐵行業(yè)競爭越來越激烈，煤化工企業(yè)排放的固體顆粒物廢嚴(yán)重，而國家近年來對環(huán)境的整治越來越有力，這就要求鋼鐵綠色環(huán)保的低碳型產(chǎn)業(yè)，否則只能在日益激烈的競爭中被淘汰被人們所拋棄。我國 2005 年出臺的《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》對

是單一的物質(zhì)而是由多種含芳香環(huán)的高分子有有少量的無機(jī)礦物質(zhì)，其中有機(jī)物的基本結(jié)構(gòu)，高溫?zé)峤膺^程中有機(jī)物芳香環(huán)上的側(cè)鏈不斷脫炭的微晶結(jié)構(gòu)[42]—焦炭氣孔壁基本單元。焦炭的基本相似，都可以用 Franklin 提出的“亂層結(jié)構(gòu)基本相同。結(jié)構(gòu)是從微觀方面對焦炭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。不同炭微晶結(jié)構(gòu)的多種多樣，這直接導(dǎo)致焦炭質(zhì)量得到的焦炭進(jìn)行微晶結(jié)構(gòu)的分析，獲得的微晶結(jié)高度 Lc、層間距 d002，研究它們與煤化度的關(guān)正比關(guān)系，并在肥煤、焦煤時達(dá)到最大值，，煤 d002卻相反， d002與煤化度成反比，煤化度達(dá)變化，然而會逐漸接近石墨的層間距，這也說的層間距。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF526.1

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本文編號：2641580