《《焦炭冶金性能在冶炼中分析研究》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《焦炭冶金性能在冶炼中分析研究》-公开DOC·毕业论文（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要 随着高炉焦炭负荷的日益加重，焦比的降低，富氧大喷煤的实现，焦炭在高炉内的骨架作用愈发显得重要，因此，高炉工作者对焦炭的强度指标，特别是热性能指标，愈来愈重视。本课题主要介绍了焦炭反应性及反应后强度试验方法(GB/T 4000)修订情况，对主要修改内客:试验设备、泡焦与炉头焦的取舍、焦块破碎后手工调整、焦球的粒度范围、试验方法的精密度等作了简要说明。研究结果表明：GB/T4000-2008中对弃去泡焦和炉头焦的试样CRI及CSR数据更稳定，平行试验重复性更好；而未弃去泡焦、炉头焦的试样CRI及CSR数据不稳定，试验结果波动大，平行试验重复性差，无法准确判定焦炭热性能的优劣。焦炭试样粒度修
2、订为25-23mm是可行的，利用此数据能更准确地对高炉生产操作和炼焦配煤提供参考依据，符合我国焦炉和高炉生产运行现状。 关键词：CRI CSR 焦炭 高炉ABSTRACT With the aggravating day by day of coke load of the blast furnace，the reducing of the coke ratio，the rich oxygen gushing out the realization of the coal greatly，the skeleton function in the blast furnace of coke se
3、ems more and more important so，the intensity index of coke，especially hot performance index，was paid more attention to by the blast furnace workers，leave no stone unturned，take the technological measure to improve the intensity and the hot performance of cokeThis paper introduced revision of the sta
4、ndard ofthe test method of coke reactivity and intensity (GB/T4000)，andmainly revised the test equipment，the manual adjustment about broken cokeblock，the particle size range of the hall coke，testing methods and precision. The present standard is being examined and approved.The results show that: for
5、get about bubble coke and coke stove CRI and CSR data sample is more stable, better parallel test repeatability; without discard foam coke, coke stove CRI and CSR data sample instability tests Results and volatile parallel test reproducibility is poor, can not accurately determine the thermal perfor
6、mance of the merits of Coke. Coke samples amended to 25-23mm grain size is feasible to use this data to more accurately blast furnace coking coal blending operations and provide a reference, in line with our coke oven and blast furnace operation status quo.Key words: CRI CSR blast furnace coke目录中文摘要
7、英文摘要1 绪论11.1冶金焦炭的性能与用途11.1.1冶金焦炭的性能11.1.2冶金焦炭在高炉中的作用21.1.3高炉炼铁对冶金焦炭性能的要求31.2冶金焦炭在高炉中的劣化过程和劣化因素31.2.1焦炭在高炉中的劣化过程31.2.2焦炭在高炉中的劣化因素31.3冶金焦炭热态性能的研究现状41.3.1焦炭的显微结构及灰中矿物质对其热态性能的影响研究41.3.2原料煤的煤质及配煤添加物对焦炭热态性能的影响研究61.3.3焦炭反应性和反应后强度的关系研究71.4课题研究的目的和意义72 标准化对象简要情况92.1 GB/T4000-1996使用情况调研92.2 国内外关于焦炭国标的研究现状分析11
8、2.3 修订标准的理由122.4 修订标准的原则122.5 修订标准的主要内容123 实验研究过程143.1 焦炭反应性及反应后强度试验检验装置的设计及制作143.1.1 试验电炉的改进143.1.2 新型反应器的研制163.1.3 电炉与反应器的组装183.1.4 温度控制装置的改进193.2 焦炭反应性及反应后强度试验方法技术要求及参数的确定203.2.1 关于泡焦与炉头焦的取舍203.2.1.1 试样的制备过程203.2.1.2 取舍泡焦和炉头焦的焦炭热性能分析213.2.2 机械制样与手工制样223.2.2.1 制样过程对比223.2.2.2 两种制样方式焦炭热性能对比243.2.2.
9、3 小结253.2.3 试样粒度的确定253.2.3.1 25-23mm 、23-21mm 、21-19mm焦炭热性能对比分析253.2.3.2 25-21 mm与25-23 mm焦炭热性能对比273.2.3.3 小结273.2.4 新旧国标及通入CO2反应气体量变化焦炭和落地焦热性能对比283.3 关于征集及修订内容的处理情况汇总表283.4 本标准与ISO18894:2006主要不同点对比304 结论31致谢32参考文献331 绪论1.1冶金焦炭的性能与用途1.1.1冶金焦炭的性能 焦炭是经炼焦过程即煤料在隔绝空气的条件下，从室温加热到100050经干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段
10、而形成的。焦炭按其用途可分为冶金用焦、气化用焦、碳素材料用焦等。一般来说，如无特别指明，焦炭均指冶金焦炭。焦炭的主要性能指标如下: (1)焦炭平均粒度与粒度分布 焦炭平均粒度和粒度分布指标是通过对焦炭的筛分得到的。该指标对高炉稳定操作和高产很重要。根据高炉容积、所用原料情况及高炉操作制度，对焦炭平均粒度有不同的要求。一般来讲，炉容大、喷吹煤时，希望粒度大些，粒度分布尽可能窄。 (2)焦炭的机械强度 焦炭的机械强度是冷态性能的一个关键指标。它的测试方法是取50kg、粒度40mm的试样经米库姆转鼓100转后，分析焦炭的筛分组成。转鼓后40mm的焦炭占试样总重的百分数称为M40，转鼓后10mm的焦炭
11、占试样总重的百分数称为M10 。M40标志冷态抗裂强度，它对焦块从料钟落下到料柱上面和落下后再承受下披原料落下时的冲击，以及焦块在块状带阶段承受的压力具有一定的模拟性。但经块状带以后，焦块要经历碳溶反应和越来越高温度的热作用。按M40的检测过程，该指标不再有模拟性。M10标志冷态耐磨强度，它对焦块处于高炉块状带阶段，焦块与焦块、焦块与矿石、焦块与炉壁之间，在自上而下移动中的磨损有良好的模拟性。但当焦块行至块状带底部，温度超过850时，由于开始发生微弱的碳溶反应，M10就逐渐失去了模拟性。 鞍山热能研究院与鞍山钢铁公司通过长期对入炉焦、风口焦及其它高炉冶炼技术经济指标的研究，提出不同容积高炉对焦
12、炭质量指标的要求1，见表1.1。 表1.1不同容积高炉对焦炭质量指标的要求高炉容积M40%M10%Ad%1000m3级75778.08.214.518002500 m3级78807.57.813.54000 m385866.06.512.0 这一指标的提出对指导炼铁及炼焦生产起到了积极作用。应当指出，为了追求更高的经济效益，进一步改善焦炭强度是一项重要手段。 (3)焦炭的CO2反应性CRI与反应后强度CSR 焦炭的CO2反应性CRI与反应后强度CSR是反映其热态性能的重要指标，其测定是取一定质量一定粒度的焦块从常温升温至一定温度，通CO2气体反应一定时间，再经I型转鼓后，分析其失重比率和筛分组
13、成。反应性CRI是焦炭反应前后的失重比率，反应后强度CSR是反应后焦炭经I型转鼓一定转数后，大于某一粒度焦块的比率。这两个指标的测试，在一定程度上模拟了焦炭在高炉中的碳溶反应条件。 生产统计表明每提高CSR 1个单位，焦比下降0.41.5kg，产量增加0.6 %左右。这是由于CO2反应后强度好，使得炉腹部分焦炭空隙度高，既有利于气流分布也使铁水易于渗透进入炉缸。至于焦比的降低，是由于高CSR值往往低反应性，使得炉身上部CO2反应减弱，CO利用率高所致。 (4)焦炭的抗碱性与光学组织 焦炭的光学组织是借助于偏光显微镜，根据焦炭微观结构的尺寸、光学特性的不同而人为划分的。一般分为各向同性、细粒镶嵌
14、、粗粒镶嵌、流动状、片状、基础各向异性、类丝+破片等。对这几种结构进行赋值并求和得到焦炭的光学组织指数，用以表征焦炭的各向异性程度。焦炭光学组织指数可以作为焦炭抗碱性评价的参考性指标。 焦炭光学组织主要取决于煤质特性，还与炼焦条件有关。一般来说，焦炭光学各向异性组织含量高，冷态强度好，CSR值也高，高炉冶炼指标也较好，国外大高炉用焦就属这种情况。宝钢采用型块配煤、干熄焦、大容积焦炉等技术生产的焦炭各向同性组分较高，CSR较国外焦炭低，但冷态强度很好，高炉冶炼指标也达到世界先进水平。 (5)焦炭的其它指标焦炭热性能还有高温热转鼓、高温热强度等，这些指标从不同角度来说明焦炭对高炉冶炼的影响。1.1
15、.2冶金焦炭在高炉中的作用冶金焦作为高炉炼铁炉料的一个重要组成部分，其作用主要有三：提供热能；作为还原剂；作为支撑料柱的疏松骨架，保持良好的透气性。(1)提供热能。高炉冶炼过程需消耗大量的热量，这些热量主要来自于焦炭的燃烧。(2)作为还原剂。高炉中铁矿石的还原，主要是通过间接还原和直接还原实现的，不论间接还原还是直接还原都是通过CO来实现的，还原剂的作用就是不断地为还原反应提供必须的CO，因此作为还原剂应具有良好的气化反应能力。(3)作为料柱骨架。高炉生产要求料柱有良好的透气性、透液性，使炉料正常下降，矿石充分还原，否则极易引起炉况不顺、炉缸堆积、风口烧坏。作为高炉骨架材料的冶金焦在风口区以上应能始终保持块状，从而使块间保留有一定的空隙度，因此焦炭必须具有较高的强度，特别是要具有良好的热态强度。现代高炉工艺最突出的特征是从风口
