配煤添加活性炭對炭化條件和焦炭質(zhì)量的影響

• 來源：廣東冠森炭業(yè)科技有限公司q 更新時間：2021-05-14點擊：831次

• 　　配煤添加活性炭對炭化條件和焦炭質(zhì)量的影響，摻加生物質(zhì)配煤是降低高爐煉鐵溫室效應(yīng)氣體散失的有效途徑。通過在350kg試驗焦?fàn)t(寬460mm，容量0.405m3)上進行加拿大礦物與能源研究中心的實驗，研究了加入活性炭對配煤的炭化條件和焦炭性能的影響。加入活性炭后，大大降低了焦炭煉制過程中對焦?fàn)t爐壁的壓力?；钚蕴苛６群突曳趾繉固啃阅苡兄匾绊憽?/p>

  

  　　加入活性炭后，對炭化條件及焦炭質(zhì)量的影響。

  　　細?；钚蕴繉固康姆€(wěn)定性和硬度有較好的改善作用，但對焦炭性能和CSR的影響與粗?；钚蕴肯喾?。要在提高活性炭添加量的同時生產(chǎn)出適合高爐煉鐵的焦炭，就必須控制活性炭的礦物含量和混合部位。

  　　在配煤中添加活性炭，在2%~5%范圍內(nèi)進行了9次炭化試驗。活性炭是由加拿大東部的一種硬木緩慢熱解而成。實驗煤破碎至粒度小于3.35mm占80%，活性炭為6.4~9.5mm,2.4~3.4mm,0.07mm,3種不同粒度范圍。通過分析煤的性質(zhì)(灰分、揮發(fā)分和FC)、元素和礦物含量，得出混合煤的碳含量和容堿度隨加入活性炭的量增加而增大。

  　　對混合煤的熱流變特性進行了分析。

  　　配煤添加活性炭對炭化條件和焦炭質(zhì)量的影響，加入活性炭后，log10的流動度略有下降，混合煤SD2.5(ASTMD5515-97(2010))的膨脹度也有相對變化。隨著活性炭的加入，F(xiàn)S1對流動度和膨脹度的敏感度均有所降低。結(jié)果表明，少量的活性炭可以很好地與煤混合，因此，活性炭對焦化過程中膠質(zhì)層的形成沒有影響。

  　　對混煤巖進行了巖相分析。

  　　活性炭的加入使混合煤中的惰性組分比基礎(chǔ)配煤增加，但隨著惰性組分的稀釋，混合煤中的鏡質(zhì)組含量和總活性組分減少。最大平均反射率降低影響混合煤中惰性組分的增加。顯微組分分析表明，活性炭越細，與煤的混合物越好，因此，活性炭與煤之間的差別可以用光學(xué)顯微鏡加以鑒別。

  　　經(jīng)進煤槽采用重力加人炭化室，2個垂直墻分別固定并可移動，試驗期間溫度保持在1200℃，在煉焦過程中監(jiān)測作用于炭化室墻的壓力。試驗表明，活性炭的加入對炭化室墻壓力有較大的影響，其降低幅度與活性炭的粒度有關(guān)。隨著活性炭顆粒的減小，炭化室墻壓力下降的幅度減小。已知惰性物質(zhì)(如活性炭或焦粉)可以作為壓力調(diào)節(jié)劑，使氣體更容易從膠質(zhì)層逸出。

  　　煤粉1和煤粉2分別加人6.4~9.5mm和2.4~3.4mm的粗粒狀活性炭，3加粒狀活性炭<0.07mm。添加粗顆?；钚蕴亢螅叫∮?2.5毫米的焦炭料位顯著提高。在配煤1和配煤2炭化試驗中，與不加活性炭的基礎(chǔ)配煤相比，焦炭的ASTM穩(wěn)定性和硬度明顯下降。同時，配煤1、配煤2焦炭的IRSTDI40和I10指數(shù)較低，說明其焦炭冷強度有明顯降低。配煤量1和配煤量2焦炭的表觀密度小于相應(yīng)的基礎(chǔ)配煤密度。添加細顆粒活性炭的3號配煤對焦炭的穩(wěn)定性、硬度及IRSID影響不大。

  　　對2.4~3.4mm和0.07mm以下(5%)的活性炭分別測定，并用光學(xué)顯微鏡對其進行了分析。對添加有2.4~3.4mm活性炭的配煤焦炭，活性炭顆粒與原料的蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)相吻合，膠質(zhì)層滲入到活性炭多孔結(jié)構(gòu)中，但大部分的大顆?；钚蕴繘]有被焦炭包裹，導(dǎo)致焦炭基質(zhì)薄弱，穩(wěn)定性和硬度明顯下降。用<0.07mm的細粒狀活性炭加入配煤后的焦炭顯微圖像可以看出，惰性材料的細粒狀顆粒嵌入到焦炭結(jié)構(gòu)中，克服了粗粒狀活性炭的缺點，使焦炭的穩(wěn)定性和硬度與基本配煤基本相同。

  　　測定了活性炭在焦炭CRI和CSR中的作用。

  　　結(jié)果表明，加入<0.07mm活性炭后，焦炭CRI明顯提高，CSR明顯降低，而加入相應(yīng)的基礎(chǔ)配煤后，焦炭的CSR明顯降低。通過添加5%活性炭配煤和基礎(chǔ)配煤對焦炭進行CSR比較，活性炭中礦物含量較高(尤其是Ca)會提高焦炭的反應(yīng)性，Ca作為催化劑可加速焦炭中碳與CO2的反應(yīng)。加入細粒級活性炭后，礦物質(zhì)在焦炭中均勻分散，而粗粒級活性炭催化性能比較穩(wěn)定，因此，其CSR的降低幅度相對較小。

  　　配煤添加活性炭對炭化條件和焦炭質(zhì)量的影響，總的來說，配煤添加活性炭對炭化條件和焦炭質(zhì)量都會產(chǎn)生一定的影響，對活性炭進行除礦預(yù)處理是非常必要的，可以將添加活性炭的配煤壓制成煤餅，從而改善焦炭性能，提高活性炭的加入量。