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2015年第3期
现代冶金
气体组成对焦炭反应性的影响
(澳大利亚)R. Sakurovs
NSC焦炭反应试验由于不能精确预知焦炭在高二氧化碳气氛条件下反应2h。以失重的百分率作
炉中的性能而经常备受质疑。对NSC焦炭反应试为焦炭反应指数(反应性指数)。将剩余的焦炭做
验不精确的最好解释是反应试验所用的气体,纯二转鼓,以10mm的筛子作为焦炭反应后强度,或者
氧化碳,与焦炭在高炉中反应产生的气体不同,焦炭叫做反应后强度。(CSR有时误被叫做焦炭热强
在高炉中反应生成的气体复杂,其中包括一氧化碳,度,而不是将焦炭冷却至室温再进行转鼓试验)。
二氧化碳,氮气。这项工作的目的是为了摸清在
NSC反应试验被事实证明可用。它是仅有的普
NSC焦炭反应试验过程中不同气氛条件下不同焦炭遍衡量焦炭的检测方法,而不仅仅是焦炭在转鼓中
性能方面的差异。在焦炭混合时选择了九种澳大利发生的变化。由于它是一个简单的试验,对于得到
亚煤炭,其涉及广泛的焦炭等级范围,包括矿物中的的结果需要进一步进行分析才能得到最终的结论。
主要成分和次要成分。在一系列混合气氛中,对这
许多组织试图找出利用NSC方法得到的结论
些煤炭的结焦性能以及它们相对应的焦炭反应性进与焦炭其它性能之间的关系。决定焦炭反应的重要
行了比较。焦炭反应的时间为在30%C02/709%C0因素被认定为包括焦炭等级和类型,矿物的数量可
混合气体条件下反应8h,相当于在100%C02条件以催化焦炭的气化反应。
下反应2h的失重
些证据显示NSC反应试验并不能适当的模
该研究得出的主要结论是气体组成(一氧化拟在高炉条件下焦炭的反应过程。经NSC反应试
碳,二氧化碳,氮气混合气体)对于在一定大范围焦验后的焦炭与风口处的焦炭无论是形貌还是性能方
炭和气体反应的相对气化反应速率几乎没有影响面完全不同
(虽然反应速率随着CO2水平的降低而较小)。以
2实验
前的研究结果表明气体成分细微的变化必将引起相
对应不同焦炭反应的变化是个误导,主要原因是他2.1样本选择
们的研究将燃烧时间设为一个常数,而不是确保每
在这项研究中9澳大利亚煤是或可以被选择作
个焦炭反应后达到一个相同的失重量。
为检测的主要部分。在该项检测中遵循一个重要的
这样在NSC焦炭反应试验和高炉之中焦炭的选择标准,这个标准是,该煤的流动性和灰组成必须
行为并不取决于其气体成分的差异。
跨越大范围的等级。各种煤的分析数据见表1。
焦炭的CSR的值是强度和反应性综合的结果:R最大值介于0.95~1.61%之间。
由本研究的数据可知,CSR由一个由两个组成相符
所有的煤样均为经过洗煤后的商业产品。首
的CRI和1600/10指数决定(以在转鼓试验中不反先,对每个样品在空气干燥,然后粉碎至-6mm的
应焦炭的强度衡量)。
标称研磨。样本在室温下存放在塑料袋塑料桶內衬
通氮气流。以往内部研究表明,在存储过程中煤的
1引言
流动性并没有显著改变,即使对于煤的RV,最大值
NSC反应试验是最广泛的应用于衡量焦炭和二低至0.95%,超过5年,提供氮气流被使用。在氮
氧化碳反应的试验方法。它是一个概念简单的试气条件下简单的密封不能防止煤样的氧化。
验:将200g粒度为19~21m的焦炭在1100℃纯
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表1各种分析数据
煤编号
C
D
E
F
H
工业分析
水分,%
灰分,%
6.2
7.7
7.0
9.6
挥发分,%
20,0
17.6
固定碳,%
65.566.
2.8
岩相分析,体积百分比
结构镜质体
32.6
无结构镜质体
2.325.021.424.628.825.120.024.530.3
总镜质体
54.6
57、7
丝质体
半丝质体
8.0
25.9
碎屑惰质体
14.0
15.5
2.6
8.5
微粒体
0.0
0.0
0.0
0.1
0,0
2
粗粒体
0.3
0.0
0.2
0.1
总惰质组
13.3
43.8
39,7
孢粉体
0.0
0.0
0.0
胶质体
0.0
0.0
0.0
0.0
树脂体
0.2
0.0
0.0
总壳质组
0.0
0.0
矿物质
最大反射率
0.95
1.05
1.18
灰分分析,%
50.8
53.6
48.3
58.
A
37.9
28.4
33.1
18,3
5.0
2.8
3.2
Mgo
0.32
0.95
0.63
1.6
1.9
1.6
0.55
0.57
0.57
0.41
0.45
0.65
0.76
0.69
0.74
0.79
1.7
<0.02
0.05
0.04
0.06
0.04
0.09
SO
0.76
0.37
2.0
0.32
0.25
0.49
2.2煤样准备
炉加热元件为硅碳棒。数字可编程控制器,用来控
碳化测试设施包括一个圆筒形金属瓶,189mm制升温速率和炉内温度。此外,在煤中心的温度通
内部直径和800mm高,在一个电加热炉加热,此电过一个热电偶检测,并将检测到的数据与一个数据