焦炭光学组织(煤中的碱金属对炼焦的影响)

焦炭光学组织(煤中的碱金属对炼焦的影响)

日期:2020-05-14 00:30:54

焦炭光学组织都是什么成分形成的

焦炭光学组织都是什么成分形成的

质组是形成焦炭光学组织的主要成分。它的性质对 焦炭光学组织起着决定性的影响, 决定着焦炭光学 组织的类型及各向同性与各向异性的比例

影响焦炭反应性强度和反应性的因素有哪些

影响焦炭反应性的因素主要有以下两个方面:

1、原料煤性质:一般中等煤化度的煤,炼制的焦炭有较低的反应性。尤其是煤料的流动度较大时,易使焦炭中生成较多的光学各向异性组织,可降低焦炭反应性。而煤料中灰分常含有碱金属和碱土金属的氧化物,它们对焦炭和二氧化碳的反应有催化作用,因此,煤料灰分高或灰分中碱金属、碱土金属含量高,均会使焦炭反应性增大。

2、炼焦工艺条件:增大装煤堆比重、提高炼焦温度、采取焖炉等措施,可使焦炭结构致密,减少气孔表面积,使焦炭反应性降低。采用干熄焦,可避免水蒸汽对焦炭表面的活化,有利于降低焦炭的反应性。

影响焦炭热反应强度的因素有哪些

机焦炉入炉煤堆比重基本恒定,要达到提高强度、密度的目的,只能从结焦机理、炼焦工艺等方面寻找途径。从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、粘结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高密度和强度的。从生产工艺看,如能合理控制结焦过程,也会对气孔率等产生较大影响。因此看出,配合煤性质是影响焦炭质量的内部因素,是基础;生产工艺是影响焦炭质量的外部因素,是保证。只有合理调节内因,控制外因才可获得理想焦炭产品

煤中的碱金属对炼焦的影响

某些灰成分,如碱金属和碱土金属化合物对煤气化有催化作用。

焦炭抗碱性

alkali resistance of coke

下观察,有明显的裂纹延伸;X射线衍射分析证明,确 有石墨钾层间化合物存在。石墨钾受热膨胀,加速裂纹 的产生与发展,是导致焦炭强度下降的重要原因,因 而必须抑制钾对焦炭的破坏作用。环境气氛可以影响 钾的层间化合物的稳定性,在800℃以下的氧化气氛中 (如含c众10%的高炉煤气),石墨钾容易分解,将含钾 的焦炭在较高温度(1200℃以上)下维持相当时间,即 可使钾逸出。 (3)对焦炭结构的影响。焦炭与COZ反应过程中, 钾、钠的催化作用使表面反应增强,因此焦炭气孔壁 的减薄程度加剧。钾、钠还使焦炭光学组织中的各向异 性组分反应率有较大的增加,而光学各向同性组织的 反应速度增长不多。 (4)对反应后强度的影响。钾、钠虽然对焦炭与 coZ的反应起催化作用,但在同一反应程度下,强度并 不因钾、钠的存在而下降更多,这是因为催化作用虽 然增强了焦炭的表层反应,却减轻了焦炭的内部反应。 但在相同的反应时间内,碱金属能使反应程度加深,导 致块焦反应后强度明显下降。 (5)对高炉操作的不良影响。钾、钠对焦炭质量的 影响也会给高炉生产带来不良后果:焦炭与coZ反应 的开始温度降低,可导致高炉炼铁焦比升高;由于焦 炭与c仇反应速度增加,焦炭在高炉中的降解失重加 剧,机械强度和块度急剧下降,导致焦炭在高炉下部 高温区过多粉化,影响高炉顺行;钾、钠蒸气在高炉 上部与煤气中的C仇反应生成碳酸盐而析出;这些碱 金属碳酸盐部分粘附在炉壁上,会侵蚀耐火材料,影 响高炉寿命。 提高焦炭抗碱能力的措施焦炭抗碱性间题是随 着碱含量较高的矿石的利用而逐渐突出的,因此提高 焦炭的抗碱能力必须从焦炭生产和高炉冶炼两方面同 时进行。(l)增加低挥发分煤在配合煤中的用量,降低 焦炭反应性,提高开始反应温度,从根本上缓解焦炭强 度在高炉内的过早恶化。(2)提高炼焦装炉煤的散密 度,使焦炭气孔壁厚度增加,从而提高抵伉c02的侵蚀 能力,提高焦炭反应后强度。(3)在炼焦配合煤中添加 一些c仇反应的抑制剂或在焦炭表面喷洒这种抑制 剂,以降低钾、钠对c仇反应的催化作用。曾以5102和 B必3作为抑制剂,进行提高焦炭抗碱性试验。试验表 明,添加0.5%的B:。3后,焦炭反应性可降低30一50%。 (4)减少碱金属在高炉内的循环,可以降低焦炭中的钾 钠富集量。降低高炉炉身上部温度可减缓焦炭在进入 软融带前发生过多的碳溶反应,从而使焦炭能承受更 剧烈的反应而不致使强度过早变差(见高炉焦)。 (傅永宁) jiao切Ln kangjianxlng 焦炭抗碱性(alkah:esistanc。of coke)焦炭在 高炉冶炼过程中抵抗碱金属及其盐类作用的能力。焦 炭本身的钾、钠等碱金属含量很低,约0.1一0.3% (质量),如此少量的碱金属不足以对焦炭产生有害影 响。但是在高炉冶炼过程中,由矿石带入的大量钾和 钠,在高炉内形成液滴或蒸气,造成碱的循环,并富 集在焦炭中,使炉内焦炭的钾、钠含量远比入炉焦为 高,可高达3%以上,这就足以对焦炭产生有害影响。 在高碱负荷的高炉中,这种影响更为严重,因此扰碱 性是对高炉焦的一个特殊要求。 钾、钠对焦炭质量的影响钾、钠对焦炭反应性、 焦炭机械强度和焦炭结构均会产生有害的影响,以致 危害高炉操作。 (1)对焦炭反应性的影响。钾、钠对焦炭与C仇反 应有催化作用。一般情况下,钾、钠在焦炭中每增加0.3 ~0.5%,焦炭与cq的反应速度约提高10~巧%。钾、 钠还可降低焦炭与c仇反应的开始温度。含3%钾、钠 的焦炭比含0.1一0.3%钾、钠的焦炭的反应开始温度 约降低50~100℃。 (2)对机械强度的影响。钾、钠及其氧化物能渗入 焦炭的碳结构,形成石墨钾、石墨钠(如KC。、NaC:) 等层间化合物,使碳结构变形、开裂而导致焦炭机械 强度下降。用含钾5%左右的焦炭(相当于高炉炉腹部 位焦炭的含碱量)在氮气中加热至1 000℃,冷却后与 不含钾的焦炭对比,强度显著下降。这种焦炭在显微镜

焦炭挥发份过低对焦炭强度有没有影响

焦炭的挥发份当然对焦炭的强度有影响了。你把下一段看懂就明白了。

焦炭与二氧化碳、氧和水蒸汽等进行化学反应的能力。焦炭在高炉冶炼过程中,与CO2、O2和水蒸汽发生下列化学反应:

C+O2 →CO2+393.3 (kJ?mol-1)

C+1/2O2→CO+110.4 (kJ?mol-1)

C+CO2 → 2 CO-172.5 (kJ?mol-1)

C+H2O → CO+H2 -131.3 (kJ?mol-1)

由于焦炭与O2和H2O的反应有与CO2反应相类似的规律,大多数国家都用焦炭与CO2间的反应特性评定焦炭反应性。焦炭反应性与焦炭块度、气孔结构、光学组织、比表面积、灰分的成分和含量等有关;还因测定是所采用的条件,如反应温度、反应气组成、反应气流量和压力等因素而成改变。所以,评定炭的反应性必须在规定的条件下(GB4000-83)进行试验, 以反应后失重百分数作为反应指数(Cr)。反应后的焦炭在直径130mm,长700mm的I型转鼓中以20r/min速度转动600转,然后用10mm筛子筛分,测量筛上物占装入转鼓的反应后焦炭量的百分数作为反应后强度Sar,多数国家要求Cr<30%~35%,Sar>48%~50%。在反应条件一定的情况下,焦炭反应性主要受炼焦煤料的性质、炼焦工艺、所得焦炭的结构以及焦炭灰成分的影响。

降低焦炭反应性的措施。一般认为,在炼焦配煤中适当多用低挥发分煤和中等挥分煤,少用高挥发煤;提高炼焦终温;闷炉操作;增加装炉煤散密度,调整装炉煤的粒度组成;干法熄焦;提高焦炭光学各向异性组织含量;降低气孔比表面积;降低焦炭灰分(金属氧化物具有正催化作用,B2O3具有负催化作用)。有的学者认为,配用低变质程度、弱黏结性的气煤类煤炼成的焦炭含有大量的各向同性结构,有着良好的抗高温碱侵蚀性能。

焦炭反应性:CRI% 称取一定量的焦炭,置于反应器中,在1100-+5摄氏度与CO2反应2小时,以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性。反应后的焦炭经I型转鼓试验后,大于10mm粒级焦炭占反应后焦炭的质量百分数,表示反应后强度(CSR%)

焦炭是高炉炼铁的发热剂,还原剂,和高炉内的炉料骨架。在高炉生产过程中有着重要的作用,对于高炉各项经济指标也起到决定性的作用。所以目前高炉对焦炭的要求也相当高。

反应性:直接影响焦炭的发热值。发热值不够的焦炭会提高炼铁的燃料比与焦比,影响冶炼的热制度,从而提高成本。

强度:分冷强度与热强度,抗碎强度应该是转鼓指数M40,也就是冷强度,反应后强度应该是热强度。强度不够的焦炭易碎,在炉内产生粉末,影响高炉内的透气性,从而影响高炉的顺行。

对于炉体,焦炭对它是没有影响的。对于铁的质量焦炭是有影响的,好的焦炭把铁从氧化物中还原的更充分,可以提供充足的热量。还有就是焦炭中的杂质,P,S,等有害元素,对于生铁的影响很大。

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