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1、影響焦炭質(zhì)量因素的探討 焦炭產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣直接影響鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量和成本。要想改善焦炭質(zhì)量，達(dá)到提高焦炭強(qiáng)度、密度的目的,只能從結(jié)焦機(jī)理、煉焦工藝等方面尋找途徑。從結(jié)焦機(jī)理看,在干餾過程中煤質(zhì)軟化→熔融→膨脹→固化→收縮→成焦這一過程是必經(jīng)的。在這一過程中,只要配合煤具有良好的熔融性、粘結(jié)性,使固體物質(zhì)空隙填滿,固、液體物質(zhì)充分附著,是可以提高密度和強(qiáng)度的。從生產(chǎn)工藝看,如能合理控制結(jié)焦過程,也會對氣孔率等產(chǎn)生較大影響。因此看出,配合煤性質(zhì)是影響焦炭質(zhì)量的內(nèi)部因素,是基礎(chǔ);生產(chǎn)工藝是影響焦炭質(zhì)量的外部因素,是保證。只有合理調(diào)節(jié)內(nèi)因,控制外因才可獲得理想焦炭產(chǎn)品。
一、影響焦炭質(zhì)量煤的因素
1.配合
2、煤煤化程度參數(shù)
代表煤化程度的指標(biāo)有揮發(fā)分Vdaf和鏡煤平均最大反射率Rmax。二者之間存在明顯線性相關(guān)關(guān)系,
其關(guān)系式為:
Rmax=2.35-0.041Vdaf
揮發(fā)分容易測定,且可按加成性計算,因此只需對揮發(fā)分重點(diǎn)分析。
揮發(fā)分對焦炭質(zhì)量的主要影響是:
(1)揮發(fā)分過高,收縮度大,易造成焦炭平均粒度呈條狀減小;抗碎強(qiáng)度降低;焦炭氣孔壁薄,氣孔率增大。
(2)揮發(fā)分偏低,收縮度小,易造成爐墻壓力增大,還可能造成難推焦,損壞焦?fàn)t設(shè)備。因此,在配煤中揮發(fā)分應(yīng)作為重要參數(shù)調(diào)控。
揮發(fā)分Vdaf一般控制24%～30%較為適宜。
2.配合煤粘結(jié)性參數(shù)
表征配合煤粘結(jié)性的指標(biāo)主
3、要有膨脹度b、流動度MF和膠質(zhì)層厚度Y等。
在配合煤中由于各單種煤煤化程度區(qū)間不同,其塑性溫度區(qū)間也不同,這就使不同配合煤具有不同膨脹度和流動度,且配合煤的膨脹度、流動度不具有可加成性,配煤時需要實際測定。膨脹度、流動度表征了煤質(zhì)中活性物的含量和性質(zhì),其量值大小對焦炭密度強(qiáng)度存在影響。因其測定較復(fù)雜,不將其作為主要參數(shù)控制。但一般配合煤應(yīng)控制膨脹度b不小于50%。
膠質(zhì)層厚度Y較直觀地表征了配合煤中膠質(zhì)體的含量。要煉制好的焦炭首先需要有足夠量的膠質(zhì)體來充分浸潤、粘結(jié)煤中固化物質(zhì)。但膠質(zhì)體過量,會影響結(jié)焦過程中揮發(fā)物的溢出,而影響焦炭質(zhì)量。因此在配煤時應(yīng)合理控制Y值。但因Y值只反映膠質(zhì)體
4、的含量而不反映其性質(zhì),相同Y值的不同配煤會形成不同強(qiáng)度的焦炭,因此應(yīng)將Y值作為配煤中的重要參數(shù)而不作為預(yù)測強(qiáng)度的主要參數(shù)。實驗證明Y值對于配合煤具有可加成性。這樣只要在保證適當(dāng)Y值(一般為15～20mm)的基礎(chǔ)上合理調(diào)整配煤方案則可有效控制焦炭密度和強(qiáng)度。
3.配合煤結(jié)焦性參數(shù)
粘結(jié)指數(shù)G表征了煤的粘結(jié)能力,同時又反映了煤的結(jié)焦性能,要煉制高強(qiáng)度的焦炭必須有足夠的G值,而過高的G值又會造成焦炭變脆,強(qiáng)度降低。因此,在配煤中應(yīng)將G值作為重要參數(shù)加以控制。一般控制G在60～75較為適宜。根據(jù)煤的粘結(jié)指數(shù)，可以大致確定該煤的主要用途，一般地說，結(jié)焦性好的煤，粘結(jié)性也好。
4.活性物、惰性物組分
5、 從煤巖學(xué)理論發(fā)展起來的煤巖配煤技術(shù),更清楚、更直觀地將配合煤分為活性組分TR和惰性組分TI,通過尋找最佳強(qiáng)度時的活、惰比,達(dá)到預(yù)測配煤的目的。這一技術(shù)對研制高密度鑄造焦是一個很好啟示。不僅應(yīng)合理控制活、惰性組分的含量,還應(yīng)控制其組分性質(zhì)。
惰性物對焦炭真比重、強(qiáng)度、塊度等有很大影響,因此配煤時不僅應(yīng)控制其含量,還應(yīng)控制其性質(zhì),使惰性物具有較高的真比重、強(qiáng)度和附著粘結(jié)物的能力?？梢酝ㄟ^填加延遲粉、焦粉等惰性物的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。
活性物對焦炭密度、氣孔、強(qiáng)度等影響較大,可以通過填加瀝青、重油等活物的方法調(diào)節(jié)其性質(zhì)。
二、影響焦炭質(zhì)量的工藝因素
1.裝爐煤堆比重
入爐煤堆比重是影響焦炭
6、氣孔率的顯見因素。對頂裝式焦?fàn)t應(yīng)通過對裝平煤過程的控制,盡量增大堆比重。一是裝煤要快、要滿;二是平煤要壓實、平透。這樣一可增加入爐煤上下部堆比重二可減少爐頂泡焦量,提高成焦率。例如66型焦?fàn)t入爐煤量從3.8t/爐增加到4.2t/爐,泡焦率可減少5%以上；對搗固焦而言，搗實后煤餅由0.7—0.9-1.15t／m3.
2.入爐煤水份
入爐煤水份對焦炭強(qiáng)度、氣孔率都有影響,一是影響入爐煤堆比重。水份增大,堆比重減小;二是影響焦?fàn)t溫度。水份高不僅影響炭化室焦炭成熟時間,更重要的是由于其蒸發(fā)大量吸熱的過程造成相鄰炭化室爐溫波動,影響其焦炭的收縮和成焦。造成視密度降低和氣孔率增大。入爐煤水份一般控制在
7、7%-10%較為適宜。
3.裝爐煤的粒度
要煉制高密度焦炭,應(yīng)考慮配合煤原料的不同性質(zhì),對其粒度區(qū)別控制。對于填加的惰性物如延遲粉、焦粉等細(xì)度應(yīng)嚴(yán)格控制,以利于其被活性物浸潤、吸附和粘結(jié)。對于難粉碎的硬煤如瘦煤、氣煤等細(xì)度應(yīng)控制在3mm以下。而對于粘結(jié)性、流動性好的原料如肥煤、瀝青等細(xì)度控制可相對寬松,以利于其流動性、粘結(jié)性的發(fā)揮。采用選擇性破碎技術(shù)對于改善焦炭致密性有著重要作用。
4.干餾溫
