梯度温度分布下半焦/焦炭收缩规律的研究

利用炉侧安装了移动测量标尺的加热炉 (φ150mm×300mm)，分别以三种加热速率(1.0℃/min、1.5℃/min和3.0℃/min)及两种堆密度(880kg/m3和1080kg/m3)模拟工业炼焦，研究了1500g的炼焦用煤在焦化过程中径向收缩与焦化时间、中心温度、焦化升温速率及梯度温度的关系。结果表明，中心温度为280℃～360℃时煤柱开始收缩，900℃左右收缩结束，径向收缩值5mm～8.5mm，收缩率7%～12%；加热速率和堆密度增大，煤柱径向温度梯度增大，径向收缩值减小；加热速率增大，开始收缩时的中心温度降低，第二收缩高峰逐渐减弱，各梯度温度降低，煤柱收缩系数减小；堆密度大，开始收缩时的中心温度和各梯度温度均较高，对收缩系数及收缩高峰无明显影响。在焦化的不同时期，煤柱不同位置的升温速率不同。     

焦炭中硫的空间分布规律研究

采用炼焦混合煤模拟工业焦化过程，研究了焦炭中硫的空间分布规律。结果表明，焦炭柱同一高度的有机硫、无机硫的质量分数从中心到边缘逐渐升高；相同取样位置处裂纹表面的有机硫、无机硫比对应内部位置硫的质量分数高；对于炭化室直径为230mm的模拟实验，有机硫增加约0.035%，无机硫增加约0.08%。XPS分析显示，有机硫与无机硫的质量分数的差异是由噻吩硫及金属硫化物的质量分数不同造成的。二维相似模拟实验进一步证实焦炭柱中硫的质量分数从中心沿径向到边缘逐渐升高。