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项目年度编号
1700530108
中图分类号
TQ520.61
成果公布年份
2017
成果简介
项目属炼焦技术领域。高炉大型化要求更优质焦炭作保障，炼焦行业通常采用高配比优质炼焦煤生产优质焦炭。但优质炼焦煤资源全球紧缺且价高，已严重制约钢铁业发展。弱结焦性炼焦煤资源丰富，资源占比＞50%且低价低灰低硫，但在年产2亿多吨焦炭的顶装和部分捣固焦炉配比不足20%。弱结焦煤的固有特性制约其配用量。如何在确保焦炭质量情况下大幅提高弱结焦性煤配比，是亟需解决的行业重大技术难题。项目历经8年多的机理和实践研究，开发出弱结焦煤高配比生产优质焦炭关键技术，解决了行业资源利用难题，取得多项重大理论技术突破。创建了“结焦过程与成焦微观结构协同控制”的配煤理论。通过研究结焦过程中“结焦中心、煤粒均实和界面结合”三要素以及焦炭微观结构，首次提出弱结焦煤作结焦中心并控制其微观结构缺陷的配用理念，形成了弱结焦煤高比例配用的基础理论。发表核心论文10余篇。首次建立了以结焦过程胶质体曲线平滑或微波下降作为低阶弱结焦煤、成焦粗粒镶嵌＜15%且镜质体反射率＞1.70%为高阶弱结焦煤的精确分类使用技术。实现富含胶质体气煤对1/3焦煤、贫瘦煤对瘦煤，部分瘦煤对焦煤的替代，节约优质资源10%以上。首次开发出以“优化微观结构和界面结合”为目的的弱结焦煤粒度调控工艺技术。将瘦煤贫瘦煤细粉碎，消除薄壁气孔和内碎裂成焦微观结构缺陷，同时界面结合力和气孔壁得到强化；将粗颗粒气煤选出粗破碎，减少分散表面积以降低周围粗粒镶嵌结构被细粒化的界面劣化效应，实现贫瘦煤用量由＜5%提高到20-25%、气煤用量由＜10%提高到2C%-30%的显著工艺效果。开发出复杂资源条件下弱结焦煤高配比炼焦配煤技术。气煤高配比时保证高膨胀和富含粗粒镶嵌结构煤种配量，瘦煤贫瘦煤高配比时保证高流动煤配量并降焦煤用量；建立了高流动煤定量配用和焦炭质量控制模型，实现顶装焦炉弱结焦煤配比＞30%生产优质焦炭的重大技术突破。项目成果在武钢应用，弱结焦煤配比＞30%，焦炭质量达国际先进：CSR68-72%，焦炭M40＞88%。近三年节支增收3.33亿元。在湘钢应用年降配煤成本6千余万元，在枣矿应用增加气煤销售额1亿元。经济社会效益显著。项目形成发明专利20项，企标2项，发表论文30余篇。项目成果对中国高效利用低质资源生产优质焦炭，降低配煤成本极具指导和示范作用，对资源节约和解决钢铁工业发展资源瓶颈问题具有深远战略意义。
完成单位
武汉钢铁股份有限公司
完成人
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