摘要
以制备高可磨性能兰炭为研究出发点。分析了大样本量工业兰炭的可磨性指数(HGI),分别采用SEM、XRF、FTIR 、XRD、N2吸附法表征了兰炭的表面形貌、矿物元素、官能团、微晶结构及孔隙结构,分析了热解条件和微观结构对兰炭HGI的影响机理,开展了制备高可磨兰炭的工业试验。结果表明,超过50%的工业兰炭表现出较差的可磨性能(HGI<52);灰分中w(Si+Al)/w(Ca)越小,兰炭HGI越高;灰分中元素硅和铝主要以氧化物的形式呈现出点状聚集式分布,对可磨表现出明显的抑制作用;钙元素表现出弥散分布的特性,对可磨表现出积极的促进作用。热解过程存在最佳HGI对应的热解温度,但不同煤种的热解温度存在差异。当热解温度低于转变温度时,比表面积和d002(芳香层层间距)的增大以及颗粒内部的分解、解聚对基质强度的弱化共同促进HGI的提高;当热解温度高于转变温度时,缩聚反应导致的兰炭基质强度增强是HGI降低的主要原因。以优选原煤作为热解原料煤种并加以热解条件的调控,可制备出高可磨性且组成稳定、热值较高、燃烧性能优良的高炉喷吹替代兰炭。
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单位内蒙古正能化工集团有限公司; 西安建筑科技大学