简介:该文是关于焦炭硕士论文范文与质量类论文范文检索.
摘 要：煤炭作为一种重要的化石能源,在我国社会经济发展中发挥着非常重要的作用,而伴随着工业化进程的加快,煤炭炼焦得到的焦炭质量备受社会各界的广泛关注,炼焦工艺也因此迅猛发展.基于此,本文从焦炭质量的影响因素出发,对其提升措施进行了分析,并就焦炭工艺流程和发展进行了研究,希望能够为炼焦工艺的进步提供借鉴.
关键词：焦炭质量;炼焦工艺;发展
在发展工业的过程中,我国对于焦炭以及钢铁的产量有着巨大需求,现有的炼焦能力约为7000万t/a,炼焦企业的数量接近200,不过对炼焦行业整体进行分析,不少炼焦企业在生产中都存在炼焦工艺和设备水平落后的问题,致使焦炭的质量无法很好的满足相关标准的要求,影响了焦炭在工业生产中的使用效果,需要炼焦企业重视起来,采取有效措施来促进焦炭质量的提高.
1.焦炭质量的影响因素分析
1、1 焦煤质量
在炼焦过程中,炼焦煤灰分接近100%都会留在焦炭内,而且焦炭产品中约60%-70%的硫分都是由炼焦煤转移得到,从这个角度分析,炼焦煤结焦性和粘接性会对焦炭质量产生直接影响.
1、2 配煤结构
焦炭生产中使用的一般是配合煤,其中的惰性组分和活性组分有着固定的比例,其中惰性成分所占的比例由煤的变质程度决定,假设配煤最大平均放射率Rmax>1.3%,应该选择的比例在20%-25%左右,若Rmax<1.3%,则应该将比例适当提升到30%-32%.配合煤中的惰性组分发挥着类似混凝土中砂石的作用,能够在一定程度上缓解焦炭收缩应力,提升焦炭的致密性,有效减少裂纹的出现.有研究表明,在配合煤中,惰性组分与焦炭反应性存在一定的关联,随着惰性组分含量的增加,焦炭反应性会有所下降[1].
1、3 结焦速率
实践结果表明,结焦的速率越快,焦炭产品的稳定性越差,或者说较大的炉墙速度会导致焦炭产品裂纹数量的增加.对于常规煤炭,炼焦煤的粘结性更强,在结焦速度下降的情况下,炼焦煤的粘结性会得到一定的抑制,光學各向异性也会得到一定程度的下降.相关研究结果显示,可以通过对光学组织指数的控制,可以有效降低光学各向异性,从而抑制焦炭反应性.在结焦速率下降,结焦时间延长的情况下,焦炭的热状态可以得到改善.在装炉煤装煤前期,必须做好预先干燥工作,将煤分的水分控制在5%-6%之间,能够在一定程度上降低炼焦对于热量的消耗,提高焦炭质量.
1、4 调湿工艺
焦炉煤调湿可以保证煤炭水分含量,在降低炼焦热耗、改善焦炉生产能力等方面有着积极作用.为了研究煤调湿工艺对于焦炭质量的影响,这里采用实验论证的方式,配置两种不同的煤样本：一号样本为粉煤料,MS64.7mm,超过75mm的含量为36.8%,50mm-75mm之间的含量为40.8%,25mm-50mm之间的含量为17.5%,15mm-25mm之间的含量为0.8%,其余的小于15mm,DI150为81.9%、CSR为35.7%,CSR为48.8%;二号样本为煤调湿料,MS 67.5mm,超过75mm的含量为41.4%,50mm-75mm之间的含量为41.4%,25mm-50mm之间的含量为13.3%,15mm-25mm之间的含量为0.8%,其余的小于15mm,DI150为83.5%、CSR为30.6%,CSR为56.1%.结合上述数据分析,在经过调湿处理后,焦炭产品的平均粒度得以提升,焦炭冷热强度指标得到了强化.
2 焦炭质量提升的有效措施
2、1 设置添加物
炼焦过程中,想要提高焦炭的质量,可以在装煤炉内添加一定的外加物,如粘接剂、抗裂剂等,通过这样的方式,可以对焦炭的结焦性进行改善.对于一些具备较高挥发性和流动性的煤料而言,应该通过添加抗裂剂的方式,提高焦炭质量,添加剂能够在一定程度上改善焦炭的气孔结构,提升其规格和机械强度;对于一些粘接性差,流动性低的煤料,应该添加粘接剂,通过改善焦炭反应和机械强度的方式,促进焦炭质量的提高.
2、2 成型煤技术
煤炭的积聚密度会对焦炭产品的密度和强度产生直接影响,针对这样的问题,从提升焦炭质量的角度,可以采用成型煤技术,针对粉煤和成型煤进行混合,确定好最佳的混合比例,以此来提升高炉内部煤料的积聚密度,对焦炭的粘接性进行改善.不过,结合生产实践分析,成型煤技术在实际应用中存在很多的缺陷,需要采取有效的措施进做好优化：一是可以将成型煤技术和分组粉碎技术结合在一起,将劣质煤粉碎用做成型煤生产的原料;二是应该依照预先设计好的配比,对粉煤和成型煤占据的比重进行确认,以保证焦炭的质量;三是应该立足生产实践,做好煤种应用范围的延伸和拓展,促进焦炭质量的提高.
2、3 分组粉碎技术
分组粉碎技术能够对焦炭生产中存在的很多问题进行解决,如可以有效的缩小不同煤种之间存在的粉碎性差异;可以针对惰性组分高的结焦煤进行粉碎等.从工作人员的角度,在对煤炭进行预处理的过程中,应该明确,粉碎工作必须先对原料煤进行有效分类,依照不同的粉碎难度进行相应的操作.一般情况下,分组粉碎技术的应用包含了两个核心阶段：第一阶段是对完成分组后的煤料进行粉碎,对于一些规格较大,粉碎难度大的煤块,可以先单独粉碎,然后运到配煤槽进行粉碎,将煤料粉碎的细度控制在3mm以内;第二个阶段是将所有煤块粉碎后,搅拌均匀并运输到传送带,由相关设备自动完成分层处理.
2、4 焦炉管理技术
焦炉的操作水平和热工制度将会在很大程度上影响焦炭的质量,因此,从提升焦炭质量的角度,应该切实做好焦炉管理工作,从实际需求出发,建立起相应的焦炉管理制度,重视对于焦炉操作人员的培训工作,确保能够做到稳定配煤、稳定操作,将焦炉的性能充分发挥出来,以此来得到稳定的焦炭质量.从实现焦炉稳定生产,保障焦炭质量的角度,相关企业必须以高度重视焦炉管理技术的应用,定期对焦炉操控系统进行更新维护,强化管理新技术,如焦炉装煤量自动检测、煤气自动记录、自动推焦记录、红外测温技术以及四车定位系统等,实现对于焦炭质量的严格控制,在提高焦炉生产能力的同时,避免因为焦炉运行操作不规范对于焦炭质量的影响[2].
3 炼焦工艺流程及发展
3、1 炼焦工艺流程
在现代炼焦生产中,基本的工艺流程为：洗煤→配煤→干燥→粉碎→焦化室处理→炭化室处理→熄焦→筛分→焦炭产品.在整个工艺流程中,有几个比较重要的环节,一是洗煤.要求在进行炼焦之前,对原料煤进行洗选,以降低煤料中的灰分,将杂质去除;二是配煤.配煤是通过将具备不同结焦性能的煤炭依照一定的比例配合在一起,能够在充分保证焦炭质量的基础上,扩大炼焦煤的使用范围,减少资源浪费的问题;三是炼焦,将配合好的煤料输入到炼焦路炭化室,将空气隔绝后,借助两侧燃烧室进行加热干馏,经过一定的时间后,就能够得到焦炭;四是产品处理.将炉内的焦炭熄灭,然后经过破碎、筛分和分级后,就能够获得不同粒度的焦炭产品[3].熄焦的方法可以分为干湿两种,干法熄焦主要是将红热焦炭放入到熄焦室内,使用惰性气体来对焦炭散发的热量进行循环回收,熄焦时间在2-4h左右;湿法熄焦则是将红热焦炭放入到熄焦塔内,使用高压水进行喷淋,熄焦时间为60-90s.
3、2 炼焦工艺的发展
3、2.1 型焦工艺
型焦工艺在实际应用中可以添加粘接剂,也可以不添加粘接剂,可以先将一些无法在普通焦炉内炼制的煤炭,或者结焦性差的煤炭压制成煤块,配合高温碳化的方式进行炼焦,属于一种比较新颖的炼焦工艺,可以得到形状规则、大小均匀的型焦.伴随着技术研发的深入,型焦工艺的类型变得更加多样化,焦炭产品的质量也在不断提高,而且对比常规炼焦工艺,型焦工艺的污染更少,生产连续性好,粘接煤的用量达到了70%-200%,自动化程度高,因此成为了许多国家研究的热点工艺.我国于1958年,就将型焦工艺作为了重点研究对象,研发出了冷压型焦工艺、气体热载体热压型焦工艺等,而且伴随着研究的深入,型焦设备不断更新,积累了大量的实践经验,为型焦工艺的工业化奠定了坚实基础.将常规焦炭与JCR和FCP焦炭的性質进行对比,结果如表1所示.
3、2.2 巨型炼焦反应器
巨型炼焦反应器能够将煤炭预热和单炭化室联合在一起,将原本的多室系统改成单室系统,能够将生产能力提升一倍左右,而且燃烧室的侧向加固能够显著提升静荷载负荷能力,污染更少,能耗更低,有着更强的灵活性.巨型炼焦反应器中,火道温度在1380℃时,焦炭的质量能够得到有效改善,结焦时间约为24-26h.对比多室系统,单室系统的排放量下降了53%,能耗下降了8%,虽然投资相对较大,但是稳定性和灵活性更好,可以确保炼焦装置的运行达到最佳状态,设备的环保性好,维护成本低,从整体来讲,可以节约企业费用[4].
4.总结
总而言之,焦炭是我国最为关键的生产性资源之一,而相比发达国家,我国在炼焦工艺方面存在较为明显的差距,需要相关部门和技术人员做好更加深入的研究,选择恰当的工艺和方法,提高焦炭的质量,推动炼焦工艺的优化,使得炼焦工业能够朝着绿色环保可持续的方向发展,提升炼焦生产效率的同时,尽可能降低环境污染问题,只有这样,才能真正实现经济效益、社会效益和环境效益的共同提升.
参考文献：
[1]战丽,李强生,盖云峰,等.特殊配煤结构下捣固与顶装炼焦工艺焦炭质量的对比分析[J].燃料与化工,2020,51 （05）：11-14.
[2]庞克亮,王超.提高入炉煤堆密度技术在炼焦生产中的应用与发展[J].鞍钢技术,2019（05）：1-6+10.
[3]杨瑞岭.分析炼焦化工工艺流程及新工艺的应用[J].化工管理,2019（27）：207-208.
[4]王立山.焦炭质量的提高与炼焦工艺的发展探析[J].环球市场,2019（24）：365.
作者简介：
成栋（1982- ）,男,汉族,山西晋中市人,大专学历,助理工程师,研究方向：炼焦工艺.
总结：总结,此文为一篇适合不知如何写质量方面的大学硕士和本科毕业论文的毕业生以及可作为关于焦炭论文开题报告和相关职称论文课题写作参考文献资料.
质量引用文献:
[1] 超市服务质量方向论文选题 超市服务质量毕业论文题目怎样定
[2] 产品质量检验相关论文题目 产品质量检验毕业论文题目如何定
[3] 新颖的质量管理本科论文选题 质量管理本科论文题目怎样取
