聚结增值活性炭对碳化条件和焦炭质量的影响；活性炭生产厂家
- 字号 + -
对活性炭加入量为2%~5%的配煤进行了9次炭化试验。所用活性炭由加拿大东部的硬木缓慢热解形成。试验用煤破碎至粒度<3.35mm占80%，活性炭有3种不同的粒度范围（6.4~9.5mm，2.4~3.4mm，<0.07mm）。对混合煤的性质（灰分、挥发分和FC）、元素含量和矿物含量进行分析可知，混合煤的Ca含量和容碱量随活性炭加入量的增加而增加。
活性炭的加入使log10很大流动度稍微降低，混合煤的膨胀度SD2.5（ASTMD5515-97（2010））也相对变化。FS1比较大流动度和膨胀度敏感性低，随活性炭的加入保持不变。这表明，较少含量的活性炭与煤混合良好，因此，活性炭不影响炼焦过程胶质层的形成。
与基础配煤相比，活性炭的加入导致惰性组分增加，而混合煤中的镜质组含量和活性组分总量随惰性组分的稀释相对降低。混合煤中惰性组分的增加受较大平均反射率下降的影响。煤的显微组分分析表明，活性炭越细，与煤的混合越好，因此，可用光学显微镜区分活性炭与煤组分。
煤经进料槽由重力作用加人炭化室，2个垂直墙分别固定和可移动，试验过程中温度保持1200℃，在炼焦过程中监测作用在炭化室墙上的压力。测试表明，活性炭的加入对炭化室墙压力的影响很大，并且炭化室墙压力的下降程度与活性炭的粒度相关。当活性炭粒度减小，炭化室墙压力的下降程度减少。众所周知，惰性材料（如活性炭或焦粉）可作为压力调节剂，使气体更自由地从胶质层中逸出。
随着高炉工艺的发展，对焦炭质量的要求逐渐升高，对焦炭质量预测准确度的要求也有很大提高。因此，我们需要把煤质指标与炼焦工艺条件密切结合起来，再加上大量的炼焦实验研究，提出更好的焦炭质量预测方法。
焦炭质量的主要指标为高温下焦炭的热态性能指标，而焦炭反应性指标和反应后强度受矿物质影响较大，焦炭的矿物质来源于配合煤，因此焦化公司必须做好来煤质量检测尤其要重视灰分及矿物质组成检测，加强煤场管理，优化炼焦条件，合理遵循焦炉温度制度和压力制度，以确保焦炭质量处于较高和稳定的水平。
一、介绍
配合煤的细度：用0-3mm 粒度级煤占全部煤的质量的百分率来表示。细度对粘结性的影响：细度过细时导致粘结性下降，当煤粒度小至0.5－1mm时，其膨胀度开始明显降低；煤本身粘结性不同，细度对膨胀度影响的程度也不同。细度对堆密度的影响：如小于2mm粒级含量从60％增加到80％时，堆密度减少30－40kg/m3。使炭化室装煤量减少，装炉煤粘结性降低，导致焦炭耐磨强度变差（即M10增大），因此尽量保证煤料粉碎的均匀性。对常规炼焦，0－3mm粒级量为72-80％；捣固炼焦为90％以上，为配煤细度均匀，在粉碎前筛出粒度小于3mm的煤，防止重复粉碎，粒度过细。
配合煤细度对配合煤堆密度、焦炭机械强度、热强度及焦炭产量的影响, 用来指导实际生产;在一定条件下, 按照实际使用的配比, 进行不同细度下配合煤, 寻找配合煤细度与焦炭质量、产量的对应关系。
随着焦炉大型化及喷吹煤的大量使用, 对焦炭质量的要求也越来越苛刻, 需要更高的冷热态强度、更低的反应性、低灰、低硫和较低且稳定的水分。面对焦炭市场竞争的日趋激烈及优质炼焦煤的日益短缺, 如何根据现有的煤炭资源和生产设备来生产达到质量指标要求的焦炭, 并使焦炭生产成本最小, 是整个焦化行业追求的目标。
我国大部分焦化厂都采用先配煤后粉碎的生产工艺, 该工艺流程简单, 投资小, 但也存在粉碎不均、配煤准确度差的缺点;为得到强度更好、产量更高的焦炭, 各焦化厂应寻找各自最适合的粉碎细度。
配煤采用自配方式来控制配合煤细度, 即为先配合后粉碎, 在装煤量相同的情况下, 配合煤堆密度是随着细度的增加呈抛物线形式;当细度在79.56%时, 堆密度达到最大值0.928t/m3, 随后, 堆密度随着细度的增加而降低。这是由于, 前期, 随着细度的提高, 煤料间的间隙减小, 使煤粒间的接触更加紧密, 因而堆密度增加;而细度越细, 煤粒越小, 面与面磨擦越大, 这样颗粒相互不容易挤紧, 此时堆密度反而会下降。焦炭平均块度随着配合煤细度的增加呈抛物线形式, 在约77%时达最大值。
焦炭块度均匀系数随着配合煤细度的增加呈抛物线形式, 在约77%时达最大值。为了提高焦炭的大块率, 因而配合煤细度也不易过高, 经测算细度为76%时, 焦炭大块率较好。
结果表明，加入 <活性炭 后，焦炭 CRI 明显增加，CSR 明显减少，而加入相应的基础配煤后，焦炭 CSR 明显减少。通过添加5%活性炭 配煤和基础配煤来比较焦炭 CSR，活性炭 （特别是 Ca） 中较高的矿物含量将提高焦炭的反应性，并且 Ca 作为催化剂可以加速焦炭中碳和 CO2 的反应。加入 细粒级活性炭 后，矿物均匀地分散在焦炭中，而 粗粒级活性炭 的催化性能相对稳定，因此 CSR 的降低相对较小。
配煤添加 活性炭 对碳化条件和焦炭质量的影响。一般来说，配煤添加 活性炭 会对碳化条件和焦炭质量产生一定的影响。对 活性炭 进行除矿预处理是非常必要的。添加的 活性炭 配煤可以压制成团块，从而改善焦炭性能并增加 活性炭 的添加量。
焦炭显气孔率随着配合煤细度的增加呈抛物线形式, 在约77.5%时为最低值。
随着配合煤细度的增加, 焦炭机械强度有所改善, 抗碎强度M40提高, 耐磨强度M10降低。这是由于, 粉碎细度提高, 煤粉的分散表面积增加, 由于固体颗粒对液体的吸附作用使胶质体黏度增加, 胶质体易于填满空隙, 不利于气体的析出, 形成结构坚实的焦炭, 炼焦过程中半焦收缩小, 焦炭裂纹少, 因而提高了焦炭的机械强度。
随着堆密度的增加, 焦炭反应后强度CSR也呈现先上升后下降趋势, 至约78%时达最大值;堆密度增加, 焦炭气孔率降低, 与二氧化碳反应时的表面积减少, 反应速率减小, 因而反应后强度有所上升
一、原料与生产工艺改善
焦炭的质量受到原料和生产工艺的影响很大。优质的焦炭原料和先进的生产工艺能够生产出优质的焦炭。因此，焦炭生产公司应从以下几个方面进行原料和生产工艺的改善，以提高焦炭的质量。
1. 原料的选择：优质的焦炭需要选用优质的焦炭原料，如硬质焦炭原料、洗选过的焦炭原料等。
2. 焦炭制造工艺：选用优质的制造工艺，如采用先进的燃烧技术和生产自动化程度高的设备等都能提高焦炭的质量。
二、冷却技术改善
冷却技术的改善也能提高焦炭的质量。当前主要有两种冷却方法：水冷和气冷。其中，气冷法能够提高焦炭的强度和节约能源。据统计，采用气冷法的焦炭生产公司焦炭强度能提高4%-8%。
叁、热处理改善
热处理也是提高焦炭质量的一种方法。热处理是指在可控条件下对焦炭进行高温处理，通过调节温度、时间和气氛等条件，使焦炭的结构得到改善，提高焦炭的强度和耐磨性。热处理的主要方法有高温碳化法、高温热氧化法、高温还原法等。
四、添加改善
为了提高焦炭的质量，可以通过添加物的方式来改善焦炭的性能。添加物可以是一些化学物质，如碳化剂、活性炭、锂、铜等，也可以是一些颗粒物质，如焦粉、石灰等。
总结
焦炭的化学成分主要有灰分、硫分、挥发分和水分，强度主要有抗碎强度、耐磨强度、反应性和反应后强度，焦炭的这些质量指标对高炉的操作运行以及钢铁的质量有很大的影响，而焦炭的质量主要取决于配合煤的性质和生产工艺条件，尤其是榆林低变质煤的配入可以有效降低焦炭的灰分和硫含量，但其几乎没有粘结性，因此，配入低变质煤时要分析各煤种的粘结性和结焦性指标，确定低变质煤的配入量并不影响焦炭的强度要求。