• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
炼焦煤热解过程中膨胀压力的形成机制及对焦炭质量的影响
  • 139
  • 作者

    王帅周文艳高亚芳申岩峰王美君常丽萍

  • 单位

    太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室山西焦化股份有限公司

  • 摘要
    在工业室式炼焦过程中,膨胀压力过高会造成焦炉炉墙损坏及推焦困难;膨胀压力过低会影响焦炭产品质量。现行焦化工艺通过调节入炉煤挥发分控制膨胀压力,缺乏对炼焦煤膨胀压力形成机制的本质认识,可能导致焦炉运行不稳定、焦炭质量波动大等问题。基于此,通过分析炼焦煤结构特性,从分子水平探究了膨胀压力的形成及演变,并揭示了炼焦煤膨胀性与焦炭质量的本质联系。利用核磁共振碳谱(13C NMR)分析了五种不同煤阶的炼焦煤(Q1,JA1,F1,J1和S1)的化学结构。通过热重分析(TGA)、小型热解实验、基式流动度、奥亚膨胀仪、透气性和膨胀压力及位移检测装置等方法探究了单种煤热解过程中煤基体分解行为、流动特性与膨胀特性的演化机制。结果表明:热解气体CO,CO2,CH4等的释放和低透气性带的形成影响了膨胀压力的产生,适宜的膨胀压力可提高焦炭质量;300 ℃~450 ℃是煤产生膨胀压力的温区,与煤中falO1,falO2和fal1~fal5等的结构分解有关;过高膨胀压力(120 kPa~180 kPa)的煤,形成焦炭的孔隙多、真密度小,焦炭质量差;膨胀压力适中(90 kPa~120 kPa)的煤,焦炭质量较好。本研究以期为充分利用煤种的膨胀优势、精确调控配煤方案、定向生产高品质焦炭提供基础理论依据。
  • 关键词

    煤化学结构流动特性膨胀特性演化机制焦炭质量

  • 文章目录
    0 引言
    1 实验部分
    1.1 煤样的选取与制备
    13C NMR谱图与热转化特性分析'>1.2 煤的13C NMR谱图与热转化特性分析
    1.3 煤的流动特性分析
    1.4 煤的透气性与膨胀性分析
    1.5 40 kg焦炉试验焦炭质量分析
    2 结果与讨论
    2.1 单种煤结构特征及热失重分析
    13C NMR谱分析'>2.1.1 13C NMR谱分析
    2.1.2 单种煤的热失重行为
    2.2 炭化过程中煤基体的黏结流动特性
    2.3 炭化过程中煤基体的膨胀特性分析
    2.3.1 膨胀行为与热解气体释放规律的相关性分析
    2.3.2 膨胀行为与塑性层低透气性带演化的内在联系
    2.3.3 膨胀压力及膨胀位移演化特性分析
    2.4 膨胀特性指标与焦炭质量的内在联系
    3 结 论
  • 相关文章
相关问题

主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院有限公司 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联