气孔结构参数与焦炭冷热强度间关系
夏红波;张启锋
【摘 要】选取13种典型炼焦用煤,采用氮气吸附法测定70 kg试验焦炉炼焦后焦炭的气孔结构参数(比表面积、孔体积和孔径),利用MINITAB软件多元线性回归焦炭冷强度(转鼓强度DI)、反应后强度(CSR)和反应性(CRI)与焦炭气孔结构参数以及煤灰催化指数(MCI)间关系式.各回归方程的P值以及方程预测值与实测值间的关系验证了回归方程有效.CRI与孔体积以及孔体积-1次方、孔体积平方没有相关性.冷强度(DI)仅与气孔结构参数相关,而CSR和CRI不仅与气孔结构参数相关,还与煤灰催化指数相关.
【期刊名称】《宝钢技术》
【年(卷),期】2018(000)005
【总页数】简历表格下载4页(P75-78)
【关键词】王车易位气孔结构参数;煤灰催化指数;焦炭;转鼓强度;反应后强度;反应性
【作 者】夏红波;张启锋
【作者单位】宝山钢铁股份有限公司制造管理部,上海201900;宝山钢铁股份有限公司制造管理部,上海201900
【正文语种】中 文
爱情的脚步
【中图分类】TF526+.1
焦炭是一种多孔脆性炭质材料,气孔的比表面积(SSA,specific surface area)、孔体积(PV,pore volume)和孔径(d,pore diameter)等结构参数影响着焦炭的冷热强度[1]。探讨焦炭气孔结构参数、煤灰催化指数与焦炭冷热强度间关系可以更好地指导炼焦配煤,同时有助于深入地认识焦炭冷热强度,从焦炭气孔结构等微观参数解释焦炭冷热强度变化。
1 试验方案
1.1 焦炭样品
选取宝钢股份所用有代表性13种炼焦煤(Vd为17.73%～35.3%),在70 kg试验焦炉上炼焦,其
中主焦煤3种,肥煤4种,1/3焦煤3种,气煤3种。
1.2 试验焦炉
试验焦炉主要参数:宽为400 mm、高为500 mm、长为700 mm;装煤箱尺寸:宽为370 mm、高为350 mm、长为610 mm;装煤量(常规干基)为56.88 kg/炉;堆积密度为0.72 t/m3;装炉煤水分为10%;煤粉细度≤3 mm;焦饼中心温度为1 050 ℃;采用12根碳化硅电加热,总碳化时间为18.5 h;N2干法熄焦,熄焦时间为6 h。
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1.3 焦炭气孔结构参数
焦炭样品在300 ℃和高真空(<10-4Pa)下脱气3 h,以高纯氮为吸附质,在真空度为10-4Pa、液氮温度下,采用美国Quantachrome公司ASAP2020型比表面积和孔径分布测定仪,测定并计算焦炭样品的孔体积、比表面积和孔径。根据样品等温吸附线的特点,可判定焦炭孔结构类型。同时,焦炭的比表面积由BET法计算而得,样品孔体积由Kelvin方程计算,样品平均孔径大小可由BJH法中的d=4PV/SSA公式求得[2-3]。
1.4 单种煤及对应焦样性能测定
分析13种单种煤灰分(Ad)和挥发分(Vd),制灰后测定灰中成分,计算煤灰催化指数(MCI)。单种煤在70 kg试验焦炉中炼焦后,按新日铁方法测定焦炭反应后强度(CSR)和反应性(CRI),按JIS K2151:2004《焦炭—试验方法》测定焦炭转鼓强度(下文简写为DI)。
希望的图片2 试验结果与分析
领导者的素质
2.1 试验结果
13种煤样及对应焦样的测试结果见表1。
表1 13种煤样及对应焦样的测试结果Table 1 Text results of 13 kinds of coals and corresponding cokes样品煤工业分析/%AdVd煤灰催化指数(MCI)焦炭气孔结构参数焦炭冷热强度/%SSA/(m2·g-1)PV/(cm3·g-1)d/nmDICSRCRIL19.8717.731.4216.730.039 39.4084.064.122.7L210.4922.851.5226.240.048 87.4485.171.718.4L37.3023.342.7419.380.038 57.9484.646.139.2L49.7224.182.4814.360.029 38.1583.056.031.0L510.5325.873.1318.820.046 59.8884.556.532.6L68.8926.262.4516.7
10.030 57.3081.640.841.4L710.7927.133.0513.930.027 98.0183.449.432.0L89.9527.892.2612.740.037 511.7885.154.833.4L93.5831.241.4018.960.033 77.1080.237.440.5L107.9832.63.3617.670.040 49.1481.241.633.6L117.3533.292.5918.490.034 47.4479.843.743.7L126.7933.502.2511.120.031 011.1580.944.140.8L137.9535.302.466.870.029 016.8763.116.561.9
2.2 回归分析
掉头发吃什么药焦炭转鼓强度、反应后强度和反应性与气孔结构参数以及煤灰催化指数间的关系采用MINITAB软件的多元线性回归分析,利用逐步回归法“向后消除”将P值大于0.05相关性差的因子逐步剔除,保留P值小于0.05的因子,并参考方程S、R-Sq和R-Sq(调整)[4]。
2.2.1 DI与焦炭气孔结构参数间关系
焦炭转鼓强度(DI)与焦炭气孔结构参数的回归方程见公式(1)。
DI=141+2.00PV-1-3758PV2-735SSA-1+
0.035 3SSA2-640d-1
(1)
公式(1)回归方程的S=1.395 59,R-Sq=96.6%,R-Sq(调整)=94.2%,方程相关系数R为0.982,且与调整系数接近。公式(1)的各参数P值见表2,均低于0.05。
2.2.2 CSR与焦炭气孔结构参数及煤灰催化指数间关系
焦炭反应后强度(CSR)与焦炭气孔结构参数及煤灰催化指数的回归方程见公式(2):
CSR=1 833-149d+16.7PV-1-
15 664PV2-5 852SSA-1+0.239SSA2-
8 860d-1+5.35d2-12.0MCI
(2)
表2 转鼓强度与焦炭气孔结构参数回归方程各参数P值Table 2 P values of factors of regression equation between DI and parameters of pore structure自变量系数系数标准误差TP常量140.7478.25717.050PV-12.003 40.42724.690.002PV2-3 7581 448-2.600.036SSA-1-734.8387-8.450SSA20.035 260.011 043.190.015d-1-639.8111.4-5.740.001
公式(2)回归方程的S=2.514 29,R-Sq=98.9%,R-Sq(调整)=96.6%,相关系数为0.994,且与调整系数接近。公式(2)的各参数P值见表3,均低于0.05。
