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《昆明理工大学》 2015年
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工业硅冶炼煤基还原剂制备新工艺研究

陈升  
【摘要】:本研究主要的目的为采用烟煤、无烟煤、石油焦为原料,通过冷成型、热成型加工制备出成分以及理化性能适宜的煤基还原剂。对于工业硅还原剂杂质含量有严格限制的问题,利用浮选与磁选方案脱灰脱铁,通过正交实验选择最佳的脱灰脱铁的实验条件。使其灰分含量、铁含量、比电阻、固定碳、冷热强度等性能达到或者接近于木炭的使用性能。主要内容有①根据云南、贵州等省份丰富的煤炭资源,选取不同区域的煤种进行洗煤、选煤实验,主要研究方法为:浮游选煤、磁选除铁等。最终达到浮选脱灰率为:云南烟煤脱灰率58.31%,除铁率73.79%;无烟煤脱灰率51.36%,脱铁率64.69%。最终磁选脱铁率为65.17%。灰分含量与铁含量均达到工业硅还原剂对于杂质的要求。②冷成型及热成型:冷成型为通过有机或者无机粘结剂将煤与其他炭质原料粘结在一起,按照国标测定强度,Na2Si03含量在6%的条件下,制成的型煤抗压强度为6MPa。热成型为通过烟煤高温焦化产生的具有粘性的胶质体通过配煤将配合煤粘连在一起结焦炭化成型,制成的型焦最高强度出现在烟煤含量为60%时,转鼓强度与抗压强度分别为90.08%与9.89Mpa,最佳成形粒度为0.16~0.15mm,最佳成焦温度为800℃。其中冷成型只是作为对比性实验,研究Na2Si03作为粘结剂制成型煤的抗压强度,并未作深入研究。③炭质还原剂高温下的比电阻测试,在实验室条件下通过建立模型模仿还原剂在工业硅电炉中在生产条件测定还原剂的高温比电阻性,还原剂电阻随着温度的提高而降低,此种结论与文献中所述的煤挥发份含量与煤电阻成正比的现象存在一致性,说明此种测试方法具有一定的参考性。本论文还对工业化流程进行了模拟技术经济核算与环境评估,得出本项目工业化的可行性。试验所采用的工艺过程简捷、投资省、成本低,原料适应性广。采用该方法成型的型焦抗压强度高、灰分低、固定碳含量高能满足工业硅生产要求。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN304.12;TQ536

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