炼焦煤成焦过程中微观结构演变规律的研究进展

韩艳伟; 程欢; 杨庆彬; 梁英华; 闫立强; 于东声; 史春雷; 田鑫

doi:10.3969/j.issn.1007-7677.2022.02.002

摘要：炼焦煤在热塑性阶段发生复杂的化学反应会导致微观物理化学结构剧烈变化从而影响焦炭质量,因此深入探究炼焦煤成焦过程中微观结构演变规律对于阐明结焦机制、指导配煤炼焦、生产高质量的焦炭具有重要意义.阐述成焦过程中微观结构的演变过程,综述炼焦煤成焦过程中微观结构演变规律,表明煤—焦微观物理化学结构变化会影响宏观热塑性,而焦炭模型的建立有利于从微观角度认识焦炭的宏观性质.通过综述炼焦煤成焦过程中微观结构演变规律可得出如下结论:宏观热塑性与煤、焦微观物理化学结构的转变过程密切相关,即其与矿物质、预热速率、煤岩组成以及炼焦煤本身的结构有关;炼焦煤在成焦过程中发生了复杂的微观物理化学结构变化,热塑性阶段孔隙率总体呈现出减小—上升—再减小的过程,芳烃缩合度不断上升,脂肪族碳氢含量不断下降,且炼焦煤性质和炼焦工艺也会对与煤成焦过程中微观结构的转变过程造成影响;焦炭结构的形成与煤—焦物理化学结构的变化有关.目前对于煤—焦微观结构的演变规律具有一定认知,但煤成焦过程是在时间和空间上同时进行的动态过程,而大多数研究只针对其中1个维度进行研究,在全面模拟成焦过程方面需进一步加强研究.