【摘要】：當(dāng)前隨著國家對鋼鐵去產(chǎn)能和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下,降本增效已成為冶金企業(yè)緊迫任務(wù),一方面高爐大型化及冶煉技術(shù)的發(fā)展對焦炭熱性質(zhì)提出更高的要求;另一方面我國優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源短缺,迫使企業(yè)尋求擴(kuò)大煉焦煤資源。搗固煉焦具有相應(yīng)的成本優(yōu)勢,其焦炭具有低顯氣孔率、高冷態(tài)強(qiáng)度和反應(yīng)性偏高等特點(diǎn),但是3200m3以上大高爐生產(chǎn)很難應(yīng)用。為此,本文通過利用連續(xù)熱失重裝置測定混合焦炭與CO2的反應(yīng)行為,以不同種類的頂裝焦與搗固焦為實(shí)驗(yàn)焦樣,通過上下分層混合試驗(yàn)、1:1比例等溫等反應(yīng)性試驗(yàn)、不同比例等溫試驗(yàn)以及不同比例非等溫試驗(yàn),考察混合焦炭各自焦炭的熱態(tài)性質(zhì)變化規(guī)律,為高爐生產(chǎn)使用混合焦炭提供理論依據(jù)。下層焦炭的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于上層焦炭,下層焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度遠(yuǎn)低于上層焦炭,說明混合焦炭與CO2存在位置效應(yīng),即距離氧化氣源越近或者越先接觸氧化性氣體,焦炭的反應(yīng)性越高;在32%的等反應(yīng)性的1:1混合焦炭反應(yīng)研究中,搗固焦的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率要遠(yuǎn)大于頂裝焦,反應(yīng)后強(qiáng)度要遠(yuǎn)低于頂裝焦,利用反應(yīng)動力學(xué)分析,頂裝焦的活化能Ea要高于搗固焦,說明CO2優(yōu)先與混合焦炭中的搗固焦進(jìn)行碳溶反應(yīng),在高爐實(shí)際生產(chǎn)中添加搗固焦可保護(hù)頂裝焦的骨架支撐作用。在不同比例混合焦炭的等溫以及非等溫研究中,隨著搗固焦混入比例的增大,混合焦炭整體的反應(yīng)性逐漸增加,整體的反應(yīng)后強(qiáng)度逐漸降低,其中搗固焦均表現(xiàn)出反應(yīng)性增大、反應(yīng)后強(qiáng)度減小的趨勢,頂裝焦均表現(xiàn)出反應(yīng)性減小,反應(yīng)后強(qiáng)度增大的趨勢,說明搗固焦與頂裝焦在熱性質(zhì)方面具有良好的互補(bǔ)性。通過全面研究頂裝與搗固混合焦的熱態(tài)反應(yīng)性變化規(guī)律,對拓寬高爐焦來源和提高高爐操作利用系數(shù)具有重要的理論和實(shí)際意義。
【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
【圖文】：

圖 1-3 焦炭氣化過程Fig.1-3 Coke gasification process焦炭的溶損反應(yīng)主要有以下 5 個步驟組成：(1)反應(yīng)氣體 CO2在濃度差和氣流的作用下從外界穿過氣膜擴(kuò)散至焦炭顆粒表面；(2)CO2氣體從顆粒表面擴(kuò)散至氣孔孔道內(nèi)；(3)CO2在焦炭顆粒內(nèi)部的氣孔壁表面進(jìn)行氣化反應(yīng)，導(dǎo)致氣孔孔徑變大，氣孔穿透貫通，閉氣孔被打通形成外氣孔；(4)反應(yīng)生產(chǎn)的 CO 氣體在濃度差的作用下從焦然顆粒內(nèi)部氣孔擴(kuò)散至顆粒外表面；(5)從內(nèi)部氣孔擴(kuò)散出來的 CO 氣體與在表面反應(yīng)生成的 CO 氣體在濃度差的推動下擴(kuò)散至 CO2主體氣體中。其中，步驟(1)和步驟(5)是外擴(kuò)散過程，步驟(2)和步驟(4)是內(nèi)擴(kuò)散過程，這四個步驟都屬于物理過程，其擴(kuò)散速率的大小受到濃度差的控制。步驟(3)屬于化學(xué)過程，包括 CO2氣體的吸附、化學(xué)反應(yīng)和 CO 氣體的解吸，其被稱為本征動力學(xué)過程，反應(yīng)速率的大小受指前因子、活化能大小等控制。

58圖 3-24 頂裝焦與搗固焦的 SEM 圖像Fig.3-24 the SEM pictures of top loading coke and tamping coke

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 耿留林;張素良;;6.25m搗固焦?fàn)t分層搗固技術(shù)的應(yīng)用[J];燃料與化工;2012年06期

2 董永靜;厚小龍;桂玉明;;搗固焦生產(chǎn)時降低塌煤率的有效措施[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2013年01期

3 吳學(xué)裕;石成山;;輕型搗固機(jī)[J];鑄造機(jī)械;1966年06期

4 ;鐵道道床搗固機(jī)[J];金屬礦山;1973年06期

5 ;自制枕木電器搗固機(jī)[J];金屬礦山;1974年06期

6 趙煒;;皮帶傳動式搗固機(jī)的問題與改進(jìn)[J];重型機(jī)械;1982年01期

7 高建偉,王育紅;搗固煉焦不同煤種的使用[J];燃料與化工;2002年03期

8 呂新林;3.8m焦?fàn)t搗固傳動的改造[J];燃料與化工;2002年06期

9 張星原;合理利用焦煤資源 加速發(fā)展搗固煉焦[J];煤化工;2004年01期

10 張曉光,張進(jìn);搗固機(jī)摩擦片在應(yīng)用過程中的問題處理[J];燃料與化工;2005年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 宋長海;;5.5m搗固焦?fàn)t搗固機(jī)性能簡介[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會論文集（上）[C];2009年

2 高冰;張建良;孔德文;蘇東學(xué);于源浩;孟德里;;高爐用搗固焦與頂裝焦的性能評價(jià)研究[A];2012年全國煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會議暨煉鐵學(xué)術(shù)年會文集（上）[C];2012年

3 呂新林;;3.8米焦?fàn)t搗固機(jī)搗固傳動的改造[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對策（上冊）[C];2002年

4 袁承方;;加強(qiáng)搗固機(jī)技術(shù)改造、穩(wěn)定設(shè)備性能[A];蘇、魯、皖、贛、冀五省金屬學(xué)會第十五屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2010年

5 杜曹明;李斌;李鈺梅;;搗固煉焦的生產(chǎn)實(shí)踐[A];蘇、魯、皖、贛、冀五省金屬學(xué)會第十四屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

6 羅國金;劉武鏞;楊邵鴻;;頂裝焦?fàn)t改搗固煉焦的實(shí)施[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會論文集（上）[C];2009年

7 吳玉杰;薛瓊;;搗固煉焦工藝的生產(chǎn)管理與經(jīng)濟(jì)分析[A];蘇、魯、皖、贛、冀五省金屬學(xué)會第十五屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2010年

8 龔杰;袁碧良;李兆明;;搗固機(jī)錘頭的變形分析與校正[A];蘇、魯、皖、贛、冀五省金屬學(xué)會第十四屆焦化學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

9 李志全;賈文君;郭蘭芬;張紅闖;;一種熱搗固含碳成塊工藝及專用設(shè)備設(shè)計(jì)[A];2012年河北省煉鐵技術(shù)暨學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

10 紀(jì)同森;李訓(xùn)智;常宇;;搗固煉焦對焦炭冷、熱態(tài)強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究[A];蘇魯皖贛四省金屬學(xué)會第十三屆焦化聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 聶聞 通訊員 于在福;用新眼光來審視搗固焦技術(shù)[N];中國冶金報(bào);2007年

2 梁峗;金昌鑫華焦化搗固焦項(xiàng)目開工[N];中國化工報(bào);2009年

3 記者 王長河　通訊員 陳曉山;潔石實(shí)業(yè)集團(tuán)搗固焦項(xiàng)目節(jié)約資金700多萬元[N];平頂山日報(bào);2011年

4 宋延生;搗固焦生產(chǎn)技術(shù)催生我國西部焦化業(yè)壯大[N];山西經(jīng)濟(jì)日報(bào);2005年

5 唐詩全　黃先佑;攀鋼搗固焦新工藝試驗(yàn)為投產(chǎn)奠基[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

6 特約記者 梁峗;金昌鑫華搗固焦項(xiàng)目快速推進(jìn)[N];中國礦業(yè)報(bào);2011年

7 記者 聶世超邋通訊員 楊躍彬 趙峰濤;平煤100萬噸搗固焦項(xiàng)目投產(chǎn)[N];河南日報(bào);2007年

8 王四偉;天瑞煤焦化搗固焦改建項(xiàng)目奠基[N];平頂山日報(bào);2011年

9 武驗(yàn)邋王景春;首山焦化百萬噸搗固焦項(xiàng)目竣工[N];中國化工報(bào);2008年

10 羅子彪 沙星海;天宏焦化搗固焦技術(shù)通過鑒定[N];平頂山日報(bào);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 何遠(yuǎn);搗固煉焦煤餅搗固仿真與試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 郭靜;新疆煤頂裝煉焦與搗固煉焦對焦炭顯微結(jié)構(gòu)及其性能的影響[D];遼寧科技大學(xué);2015年

3 韓星;頂裝焦炭和搗固焦炭性能評價(jià)研究[D];遼寧科技大學(xué);2016年

4 馮正;頂裝與搗固的混合焦熱態(tài)性質(zhì)變化規(guī)律研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2016年

5 江亞超;新型粘結(jié)劑提高弱黏結(jié)煤配比搗固焦質(zhì)量的研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2016年

6 肖玉輝;煤餅搗固的材料非線性動力學(xué)仿真研究[D];大連理工大學(xué);2011年

7 郭林;連續(xù)沖擊載荷作用下?lián)v固煤餅的動力壓實(shí)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

8 張巖;基于正交試驗(yàn)法的煤餅搗固工藝參數(shù)優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2013年

9 李俊峰;貧、瘦煤搗固煉焦機(jī)理的研究及應(yīng)用[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

10 雷耀輝;搗固煉焦與常規(guī)煉焦對比研究[D];武漢科技大學(xué);2012年

本文編號：2720684