好消息:我公司最新研发的焦炭反应性制样系统,全部制样过程机械化操作,没有人为误差,焦球形状与人工制焦球法一致或优于人工制焦球。
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试验焦炉系列
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焦炭热态性能-焦炭反应性(CSR)及反应后强

      本系统由KXJL-HZ-40型环保型荷重试验焦炉,KXZY-2000全自动焦炭破碎、制球、筛分一体机,KF-2013-02双炉全自动焦炭反应性及反应后强度仪(300mm长动态恒温区)组成。

    本系统的特点是用很少的煤就可准确预测生产焦炉的焦炭反应性(CRI)及反应后强度(CSR)。试验的重复性好,投资费用少(无需土建,实验室即可安装),节能环保,操作简单、方便。

一、主要工艺及原理简介 

    影响焦炭热态性能(CRI、CSR)的因素较多 , 主要有煤质、炼焦工艺条件 、焦炭结构以及焦炭灰成分等诸多因素影响。用试验焦炉指导炼焦生产,预测焦炭的反应性及反应后强度,是在炼焦工艺相对固定的条件下,预测煤质改变后焦炭热态性能(CRI、CSR)的变化。

    传统的试验焦炉(40kg、200kg、300kg)只是模拟焦炉碳化室加热制度、装炉煤的堆密度、入炉煤水分、粒度组成等条件,而生产焦炉由于碳化室的高度远远大于试验焦炉,焦炉内部的炼焦煤在形成焦炭的过程中,受到来自上部煤的静压力远远大于试验焦炉,焦炭的气孔结构要好于试验焦炉,因此试验焦炉与工业焦炉的焦炭热态性能(CRI、CSR)的定量关系,目前尚未进行研究 ,只有一般的定性关系。

    我公司开发的“KXJL-HZ-40环保型40kg荷重试验焦炉”是在煤饼上负荷一定的静态压力,使焦炭的的气孔结构与生产焦炉一致,进而研究试验焦炉与工业焦炉的焦炭热态性能(CRI、CSR)的定量关系,指导焦炉生产。

    由于荷重试验焦炉采用三段加热的控温模式,焦饼的上、中、下温度均匀,焦炭成熟后没有炉头焦,焦炭的质量均匀,配套我公司自行研制的KXZY-2000全自动焦炭破碎、制球、筛分一体机,KF-2013-02双炉全自动焦炭反应性及反应后强度仪(300mm长动态恒温区),可准确预测配合煤经生产焦炉干馏后的焦炭热态性能。

二、利用本钢、鞍钢、沈煤集团的入炉煤做的试验对比数据。

1、鞍钢

    同一配煤比在40kg、200kg试验焦炉、KXJL-HZ-40环保型20kg荷重试验焦炉、生产焦炉(鞍钢)的试验结果如下:

三、技术参数及主要工艺特点

1、KXJL-HZ-40型环保型荷重试验焦炉


■主要工艺特点:

●可进行常规炼焦及捣固炼焦,保证煤在形成焦炭过程中,整个料层温度均匀一致,焦炭质量均匀,没有炉头焦

●煤饼上面根据生产焦炉型号负荷一定的静态压力,使焦炭的的气孔结构与生产焦炉一致,进而研究试验焦炉与工业焦炉的焦炭热态性能(CRI、CSR)的定量关系,指导焦炉生产。

●干馏甑采用GH3044高温合金材质,密闭性设计,可通过控制煤气冷却温度的方式回收荒煤气中的焦油和水,计算炼焦煤干馏后焦炭、焦油、热分解水及煤气产率。煤气燃烧后排放,不污染环境。

●焦炭采用干熄焦方式。

■技术参数:

●煤甑:材质:GH3044镍基高温合金钢,长期工作温度1100℃。
         尺寸:Φ367×1200mm,含氮气进气管,气体分配器,中心电偶管,荒煤气导出管等。
         装煤量20-40kg(干基)。

●荷重砝码:材质:GH3044镍基高温合金钢,长期工作温度1100℃。
             荷重:0.1~0.2~0.3kg/cm3。

◆试验焦炉:带煤甑机械进出炉装置和煤甑旋转出焦装置。
●三段式加热,焦饼上、中、下温度分别控制。
●最高工作温度:1200℃。

◆中央控制系统:西门西PLC和计算机组成,时时显示并控制焦饼上、中、下温度及温度曲线,时时显示焦饼中心温度曲线。根据焦炭温度控制干熄焦时间。
●氮气流量计:流量2-20L/min,电磁阀控制,按照温度开启。
●电源电压:AC380V,20KW。

◆化产回收单元:
●煤气初冷温度:8~25℃。
●焦油槽:容积150L,电加热,加热温度:常温~95℃。

2、LX-1型焦炭落下强度测定仪

●试验箱:710× 455× 380mm,钢板厚度:3mm;

●落下高度:1830mm(标准规定);

●落下台:1220×965×200mm钢板厚度:12mm;

●电 机:1.5千瓦;

●工作电压:380±10% (三相四线制);

●重 量:400kg;

●外形尺寸:1220×965×2300mm。

3、 MKM-2000-1/4焦炭机械强度测定转鼓

■主要特点:

●鼓门采用半自动结构,减轻了操作人员的劳动强度。

●自动控制转数。

●MKM-2001型密封环保无粉尘。

■技术性能:

●鼓内直径:1000±5mm,转鼓内长:250±5mm,鼓壁厚度:8mm;

●转速:25±1转/分钟,100转时间为4min±10s;

●电机:1.5千瓦;

●工作电压:380±10% (三相四线制);

●重量:1000kg;

●外形尺寸:1850mm×1260mm×1630mm。

4、KXZY-2000全自动焦炭破碎、制球、筛分一体机

■产品介绍:

    KXZY-2000全自动焦炭破碎、制球、筛分一体机完全符合YB/T4404《焦炭反应性及反应后强度机械制样技术规范》的技术要求。

    制出的样品为球形颗粒,粒度范围23mm~25mm,全部制样过程机械化操作,不需要人工修整,不掺杂任何人为主观因素,大大提高了试验的重复性,达到世界先进水平。制出的试样,焦炭反应性(CRI)和反应后强度(CSR)重复性为0.5%和1.0%。

用“KXZY-2000全自动焦炭破碎、制球、筛分一体机”制出的试样称量结果如下:



      所以,根据GB/T4404-2014制样,200 g±2 g之内,粒数相差一粒,达到此称量范围,可以通过替换一粒完成。试样表面积基本一致,尽量消除了人工选样带来的人为误差。

■技术特点:

●破碎、制球、筛分一键式全自动完成。

●试样完全符合GB/T 4000-2008 《焦炭反应性及反应后强度试验方法》和GB/T4404-2014《《焦炭反应性及反应后强度机械制样技术规范》的要求。

●试样不须人工修整,不掺杂任何人为主观因素,大大提高了试验结果的重复性,达到世界先进水平。制出的试样,焦炭反应性(CRI)和反应后强度(CSR)重复性为0.5%和1.0%。

●密封环保设计,无粉尘。

■技术参数:

●装料粒度(mm):<100;

●出料粒度(mm):23~25;

●出球率:20公斤焦炭可制出满足要求的试样1.5 kg;

●重复性误差:CRI≤ 0.60
               CSR≤1.17

●功率(KW):5.5;

●电压(V):AC380;

●重量(t): 1.5;

●外形尺寸(mm):1800×1200×1900。

5、KF-2013-02双炉全自动焦炭反应性及反应后强度仪(300mm长动态恒温区)

■设备用途:

    随着高炉大型化和高炉喷吹煤技术的发展,冶金行业对焦炭热态性能指标―焦炭反应后强度的要求越来越高。焦炭反应后强度(CSR)已做为贸易商之间考核计价指标,但做为国家标准GB/T 4000-2008 《焦炭反应性及反应后强度试验方法》由于检测条件描述不规范,造成依此方法检测的数据非常混乱。为此,我公司针对GB/T 4000-2008描述不规范之处,依据BSISO18894:2006《Coke-Determination of coke reactivity index(CRI) and coke strength afterreaction(CSR)》的技术要求,生产出KF-2013-02双炉全自动焦炭反应性及反应后强度检测系统,彻底解决了依照GB/T 4000-2008检测,试验数据重复性、再现性差的问题,以适应新形势下焦炭贸易的发展,更好的为行业服务。

■技术特点:

●完全符合国家标准GB/T 4000-2008 《焦炭反应性及反应后强度试验方法》和BSISO18894:2006《Coke-Determination of coke reactivity index(CRI) and coke strength afterreaction(CSR)》的技术要求。

●配置KXZY-2000全自动焦炭破碎、制球、筛分一体机,通过机械制样,一次性将焦炭制成23-25mm的球形颗粒,统一试样的表面积。

●独特的双炉设计,每个加炉能够独立运行。每个加炉能单独完成试验或双炉同时完成试验。可做平行试验,消除偶然误差。

●每个加热炉有三段独立的加热热区,三段加热区是独立控温,实现了真正意义上的试验状态下的恒温区,恒温区大于300mm。(ISO标准要求恒温区是样品高度的三倍,符合此要求)。

●独特的气路设计,每个炉子的气路都是一用一备,N2,CO2各两瓶,当一种气体流量不足时,30S内自动切换到备用气体上,并报警提示。

●采用机电一体化设计,反应器装卸为底部机械传动,试验结束后自动出炉。

●升级机械手采用的是滚珠丝杠,长期运行平稳。定位精度高。

●可选配独有的气体净化仪,可能使普通N2和CO2,净化成纯度99.99%的气体。

●试验过程可无人值守,温度控制,N2和CO2转换,CO2预热,反应器出炉等全部过程由德国西门子PLC自动完成。焦炭降到100℃时报警,提醒操作人员进行反应后强度试验。

●气体流量控制采用质量流量控制器,不但流量准确可靠,计算机还可随时显示流量曲线,具有流量不足报警功能。

●系统进入试验状态自动启动试验通风系统,废气燃烧后排出室外,防止试验人员中毒,保证室内空气流通。

●双系统保护功能,防止主控系统控制失灵,可控硅击穿等事故,造成电炉超温,烧毁反应器或保温材料。

●连接计算机可时时显示三段温区温度曲线,气体流量曲线等相关参数。

●具有超压保护功能。

●I型转鼓一体化设计,带转数自动控制功能,出料和装料不用卸鼓。

■技术参数:

标准控制过程:

    常温~1100℃,升温速率15℃/min(可调); 400℃通0.8L/min氮气保护;1050℃预热二氧化碳;1100±5℃,稳定10min,切断氮气,通 5L二氧化碳,反应2h,电炉停止加热;反应器下降出炉,切断二氧化碳,通2L氮气保护;当焦炭降到100℃报警,试验结束。以上过程全部由德国西门子PLC自动控制完成。

温度控制:

●电偶:S型,0.5级 控制精度: 1100℃±3℃;

●保护管:GH3044高温合金钢或刚玉;

●温控方式:闭环模糊PID,支持在线修改PID参数;

●升温程序:常温~1100℃,15℃/min;1100℃恒温2h;

●支持PID参数可设。

流量控制:

●采用质量流量控制器自动控制;配备干燥管2支;

●N2:0-10L可调;CO2:0-10L可调;
   CO2、N2切换(手动,自动)全独立;
   切换速率:0.1S;
   准确度:±1%FS;
   耐压:1Mpa。

反应器:

●材质GH3044,最高使用温度1400℃;

●反应器尺寸:内径Φ80mm。

I型转鼓:

●Φ140mm×700mm;壁厚5mm~6mm;

●30r±0.1r/ min ,600转自动控制,自动计数和控制。

试验筛:

●19 mm,22.4 mm,10mm的方孔筛(选配,ISO标准使用),23mm,25mm,10mm的圆孔筛。

电炉:

●一体化整体炉膛,额定功率7.5KW;

●电源三相五线制,电源平衡;

●三段独立加热区,恒温区300mm;可在电脑画面上显示恒温区上、中、下控温曲线。

●最高使用温度1250℃;

●外形尺寸:1000mm×500mm×1800mm;

●设备总重:500kg。

配置清单:



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