第18卷第1期 2018年2月
环境与能源
W
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
Vol.18 No.1 Feb.2018
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217211
破碎理论在焦炭粉化行为中的应用及分析
刘起航"，张亚楠，吴锋2
(1.西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055；2.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083）
摘要：在两种经典功耗理论的基础上，建立了考虑溶损反应和焦炭性质的粉碎功耗理论方程，通过溶损反应和高温抗压实验分析了失碳率和温度对焦炭粉化能耗的影响，在实验分析焦炭粉碎功与内能转化的基础上，将温度引入功耗方程中，预测了溶
验证了该功耗方程对溶损焦炭的适用性，高温对焦炭粉碎粒径有较大影响，且随失碳率和输入功增加而明显增强关键词：高炉焦炭；粉化；溶损反应；功耗理论
中图分类号：TF51
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2018)01-021008
AnalysisandApplicationofBrokenTheoryintheProcessofCokeDegradation
Qihang LIU",Yanan ZHANG',Keng WU2
(I. School of Metallurgical Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xian, Shaanxi 710055, China, 2. School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Bejing, Bejing 100083, China)
Abstract: A power consumption equation for coke degradation was established based on the two kinds of quintessential volume hypothesis which was the theory about energy-size of comminution. The effect of gasification reaction and temperature on energy consumption of coke degradation was analyzed by gasification and high temperature compressive experiments. The energy conversion between the extermal aasaeaaeeaaa aaeaeoaeeaoaea predicted by the improved power consumption equation. The results showed that the coke degradation rate was significantly affected by aaeaeeeaea of power consumption equation for gasified coke degradation at room temperature. The temperature had a significant influence on the coke degradation behavior, and the more input power for the system, the greater the influence of temperature on the gasified coke degradation. Key words: blast fumace coke; degradation; solution loss reaction; power consumption theory
1前言
焦炭作为高炉的主要燃料，除提供冶炼所需的大部分热量外，还具有渗碳和骨架支柱的作用，目前还没有其它燃料可替代焦炭在高炉内的骨架支柱作用.为保证液态渣铁通过焦床渗透到炉缸及煤气流顺利上升，通常要求焦床具有良好的透气性和透液性，而焦炭高温粉化是影响焦床渗透性的主要因素之一[1-3],，国内外学者对焦炭的粉化或降解进行了大量研究，如Xing等(4)研究了高温和CO2气氛下焦炭的劣化：文献[5-7]研究了焦炭在不同温度和溶损条件下的抗压强度和气孔结构：An
等8研究了不同条件下的气化反应对焦炭高温强度的影响；Nogami等[9]和Watakabe等[10]研究了不同气化程度的焦炭在剪切作用下的粉化：郭瑞等]研究了气化动力学对焦炭强度的影响.这些研究结果对指导和改进炼铁生产工艺具有十分重要的参考意义，但关于焦炭高温粉化过程中的能量转化的研究较少，
焦炭在高炉内的粉化实际上伴随气化(溶损)反应的功能转换，从能量转化和迁移的角度分析高炉内焦炭的粉化有助于深入认识焦炭高温粉化的本质，帮助预测和控制焦炭在高炉复杂条件下的粉化，物料破碎的功耗学说是关于物料破碎过程中功能转换规律的理论，研究在
收稿日期：201704-10，修回日期：20170605
基金项目：国家自然科学基金资助项目(编号：51604208)：陕西省教育厅专项科研计划资助项目(编号：17JK0458)
作者简介：刘起航(1989-)，男，湖北省宜城市人，博士，讲师，钢铁冶金专业，Tel:17792324750，E-mail:liuqihang2@126.com 引用格式：刘起航，张亚榜，吴链.破碎理论在焦炭粉化行为中的应用及分析.过程工程学报，2018,18(1):210-217
Liu Q H, Zhang Y N, Wu K. Analysis and Application of Broken Theory in the Process of Coke Degradation (in Chinese), Chin. J. Process Eng 2018, 18(1): 210217, DOI: 10.12034/jissn.1009-606X.217211.
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