论文部分内容阅读
捣固炼焦工艺作为一种具有弱黏结性煤配入比例高、配煤成本低和焦炭冷态强度高等优点的炼焦技术在我国得到迅速发展。预计到2025年前后，我国捣固炼焦产能将占焦炭总产能的50％左右。目前对捣固炼焦工艺的研究主要集中在弱黏结性煤的配入量和炼焦煤的堆密度对焦炭质量的影响方面，而对于堆密度对炼焦煤在结焦过程中的黏结性能和膨胀性能的影响的研究还不够深入。因此，通过进一步研究堆密度对炼焦煤的黏结性能、膨胀性能和体积变化趋势的影响，对扩大炼焦煤资源、优化配煤结构、延长焦炉使用寿命和稳定捣固炼焦生产等方面具有重要意义。 本文首先对单种煤进行5 kg炼焦实验，综合分析堆密度对单种煤焦炭的灰分、硫分、气孔率、冷态强度和热态性能的影响，然后对胶质层指数测定方法进行改进，建立了高堆密度下胶质层指数的测定方法，并探讨了堆密度对单种煤的黏结性能、膨胀性能和体积变化趋势的影响，再结合以上所获得的实验数据和煤岩配煤理论来设计配煤方案，进行配合煤5 kg捣固炼焦实验，并对所得焦炭样品进行冷态强度和热态性能分析，最后将在捣固密度下测定的捣固胶质层最大厚度(Yd)运用到捣固焦炭质量预测模型中，以配合煤的干燥无灰基挥发分(Vdaf)、黏结指数(G)和捣固胶质层最大厚度(Yd)为自变量，分别以焦炭的冷态强度(M10，M25)和热态性能(CRI，CSR)为因变量，利用多元线性回归分析方法，建立捣固密度下的Vdaf-G-Yd焦炭质量预测模型，并对其进行F检验和误差分析。 本研究主要内容包括：⑴通过对胶质层指数测定方法进行改进，在高堆密度下测定的炼焦煤的胶质层指数可以更为准确地反映炼焦煤在相应堆密度下的黏结性能、膨胀性能和体积变化趋势。⑵高堆密度对气煤、1/3焦煤、肥煤和焦煤的黏结性能均具有一定的改善效果，且对气煤、1/3焦煤和焦煤的改善效果要优于肥煤，对瘦煤的改善效果较差，几乎可以忽略。⑶所建立的Vdaf-G-Yd焦炭质量预测模型与传统的Vdaf-G-Y焦炭质量预测模型相比具有更好的预测精准度，对CRI、CSR和M25的预测相对误差均有所减小，其减小幅度分别为15.3％、20.7％和11.9％。