低階煙煤密實煉焦中顯微組分的互動作用規律研究

《低階煙煤密實煉焦中顯微組分的互動作用規律研究》是依託安徽工業大學，由鄭明東擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：低階煙煤密實煉焦中顯微組分的互動作用規律研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：鄭明東
• 依託單位：安徽工業大學

項目摘要

隨著我國優質煉焦煤資源短缺，低階煙煤逐漸用於煉焦配煤，但實際生產中常出現與現有配煤理論相悖和難以解釋的問題。本項目重點研究低階煙煤顯微組分乾餾成焦粘結性的差異性、不同變質程度煤岩顯微組分乾餾過程相互作用機制及其對焦炭質量的影響規律。首先，從低階煙煤結構特性入手，結合煤岩分離研究煤及其顯微組分的熱解行為，闡明低階煙煤顯微組分乾餾粘結性差異的內在原因。在密實煉焦條件下，通過對低階煙煤及其顯微組分乾餾過程中軟化熔融特性的研究，構造表征低階煙煤乾餾粘結差異性指標，並將煤質和煤岩、熱解特徵參數與膠質體粘度、膨脹與導電等特性關聯，揭示其粘結性調控機理。通過低階煙煤與煉焦煤二元配煤，研究乾餾過程的塑性膠質體及半焦特徵，並結合焦炭光學組織、反射率及等反應後強度的變化特性，揭示配煤中不同煤岩顯微組分在密實煉焦過程中相互作用機制及其對焦炭質量的影響。研究成果將為搗固、配型煤等密實煉焦生產提供重要的理論支撐。

結題摘要

隨著我國優質煉焦煤資源短缺，低階煙煤逐漸用於煉焦配煤，但實際生產中常出現與現有配煤理論相悖和難以解釋的問題。本項目通過低階煤組成與結構、低階煤熱解特徵、低階煤的降粘特性、高堆密度下熱解與成焦特性以及低階煤共碳化等五個部分，重點研究低階煙煤顯微組分乾餾成焦粘結性的差異性、不同變質程度煤岩顯微組分乾餾過程相互作用機制及其對焦炭質量的影響規律。研究結果表明：低階煤基本結構單元較小，統計約1.8~2.8個芳香環，但芳碳率均高於氣煤統計值，同時低階煤的不飽和度參數又較高，與常規煉焦煤結構特徵與粘結性的關係有明顯差異；低階煤顯微組分如鏡質組、絲質組與煉焦煤配合時，其成焦行為與常規煉焦煤對應顯微組分的作用並不一致，低階煤絲質組對黏結性指標的裂化程度反倒比鏡質組要小，以及低階煤顯微組分與不同煤種的互動作用程度各異等；當堆密度從頂裝焦爐散裝時約0.75 t/m3到搗固煉焦的最高密度1.2 t/m3時，隨堆密度增加，熱解開始溫度、劇烈熱解溫度總體向後移動，同一溫度下較散裝煤的失重率小。不同比例的低階煤與氣煤、焦煤和肥煤混煤熱解時，差異主要在於失重特徵參數，但並不是單種煤的簡單疊加，存在互動作用；通過70kg焦爐試驗，當配煤結構不變或適當調整煤種結構，在保證焦炭質量的條件下，直接配入低階煤的數量不應超過3%的比例，使用預處理脫除部分揮發分的煤，使用量可在增加1-2%，通過成型或密實（搗固）煉焦，最佳化條件下可達10%。研究成果將為搗固、配型煤等密實煉焦生產提供重要的理論支撐。