成焦过程中焦炭光学组织的变化规律研究

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1、中图分类号：TQ522.1论文编号：2017304037UDC：密级：公开硕士学位论文成焦过程中焦炭光学组织的变化规律研究作者姓名：孙晓伟学科名称：化学工程与技术研究方向：煤化工新技术及下游产品开发学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期：2017年11月30日申请学位类别：工学硕士导师姓名：谢全安副教授单位：华北理工大学化学工程学院论文评阅人：匿名单位：匿名单位：论文答辩日期：2018年3月4日答辩委员会主席：琚行松教授关键词：光学组织；配煤炼焦；孔结构；气化反应能力唐山华北理工大学2018年3月TheVariationLawoftheCo

2、keOpticalTextureintheCokingProcessDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbySunXiaowei(ChemicalEngineeringandTechnology)Supervisor:XieQuananMarch,2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在

3、导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2018年3月9日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入

4、有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2018年3月9日签字日期：2018年3月9日摘要焦炭作为冶金行业的重要原料，其质量对高炉生产有着重要的影响。焦炭光学组织结构及形态的差异，导致各组织的强度及气化反应性的不同，宏观反映出焦炭质量的优劣。通过分析焦炭显微结构的变化规律，明确其对焦炭质量的影响机理，对配煤炼焦生产有着重要的指导意义。选取吕家坨焦煤作为基础用煤，通过配入不同比例的沥青及焦粉，改变配合煤中活性组分及惰性组分的含量，炼制坩埚焦。改善传统光学组织

5、测试方法，提出了更为精准的面积计算法测试焦炭光学组织含量，研究表明活性组分的配入增加了成焦过程中中间相的含量，促进了镶嵌状、纤维状组织的形成；惰性组分的配入增加了焦炭丝炭及破片状组织的含量。提出了一种测试块状焦炭光学组织含量的方法，并测试了块状焦炭不同层次结构焦炭光学组织变化规律。结果表明在煤成焦过程中活性组分受流动性和压力作用致使焦炭下层含有更多镶嵌状，纤维状，片状。采集了144张块状焦炭的高清光学组织图片，进行拼接并分析，得出成焦过程中挥发分的析出影响了焦炭光学组织含量的变化：各向同性组织、纤维状组织以及片状组织的硬度较低，成焦过程中挥发分析

6、出量增加，能够破坏这些组织的形成，发展成孔结构；镶嵌状和丝炭及破片状硬度较高，能够阻止孔结构的发展。通过建立光学组织与等温气化反应性的线性回归方程确定了焦炭各个光学组织的气化反应能力，纤维状、镶嵌状、片状、丝炭及破片状各向同性结构的气化能力依次增加。焦炭在非等温条件下，异性组织含量增多增加了焦炭的起始反应温度，增加了最大气化反应速率及其对应温度。图41幅；表7个；参57篇。关键词：光学组织；配煤炼焦；孔结构；气化反应能力分类号：TQ522.1-I-AbstractCokeasoneoftheimportantrawmaterialofmetall

7、urgicalindustry,whichqualityhasimportanteffectonblastfurnaceproduction.Thedifferentcontentofopticaltexturehavedifferentgasificationreactivitywhichleadstodifferentcokequality.Findingthetexturehowtoaffectthecokequalitybyanalyzingthechanginglawofcokemicrostructurehasimportantgui

8、dingsignificancetothecokingproduction.Lvjiatuocoalwasselectedastheba