【摘 要】
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中国煤炭资源丰富，但高质量炼焦煤资源稀少，钢铁产业经过近几十年的高速发展使得炼焦煤被超强度开采，优质炼焦煤资源面临枯竭。而中国西北地区煤资源丰富，炼焦煤种类齐全，由于西北炼焦煤煤质低炼制出的焦炭反应性高、反应后强度低，使其不能大量应用于配煤炼焦中，本地焦化厂只能从内地运输优质炼焦煤，生产成本大幅提高。因此，急需开展西北低质煤的改质炼焦及起相关机制的研究。
本文首先对西北库车煤的煤质和热解特性进行分析，随后对库车肥煤热解过程中化学结构变化规律进行研究，并探讨ZBS煤粉改质剂对库车肥煤热解过程的影响
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中国煤炭资源丰富，但高质量炼焦煤资源稀少，钢铁产业经过近几十年的高速发展使得炼焦煤被超强度开采，优质炼焦煤资源面临枯竭。而中国西北地区煤资源丰富，炼焦煤种类齐全，由于西北炼焦煤煤质低炼制出的焦炭反应性高、反应后强度低，使其不能大量应用于配煤炼焦中，本地焦化厂只能从内地运输优质炼焦煤，生产成本大幅提高。因此，急需开展西北低质煤的改质炼焦及起相关机制的研究。
本文首先对西北库车煤的煤质和热解特性进行分析，随后对库车肥煤热解过程中化学结构变化规律进行研究，并探讨ZBS煤粉改质剂对库车肥煤热解过程的影响。根据库车肥煤热解特性，进一步开展西北地区多种低质煤配煤炼焦试验，深入了解ZBS煤粉改质剂对配合煤的作用机理，及其改质效果。具体结论如下：
①温度有利于提高半焦类石墨化程度。热解温度为300-750℃，半焦结构无序度增大，石墨化程度降低；热解温度为750-1050℃，半焦结构有序度增大，类石墨化度快速升高。
②添加ZBS煤粉改质剂有助于提高半焦微晶结构的含量和有序度。改质剂能减缓煤在中低温段300-750℃的热解反应速率，促进煤粉在高温段750-1050℃的缩聚来增大芳香化合物的缩聚程度。在900-1050℃，焦炭石墨化程度增加。
③对西北地区低质煤进行改质配煤炼焦试验，可以得到高强度冶金焦炭。说明ZBS煤粉改质剂可以大幅提高焦炭强度，降低焦炭反应性。
④为浩海煤化有限公司提供了一种大比例利用西北本地煤资源炼焦的配煤方案，即龟兹QM∶景泰JM∶主焦∶拜城SM∶黑眼泉QM∶11#QM∶乌海FM∶库车FM=17%∶5%∶15%∶20%∶5%∶15%∶20%∶3%。焦炭CRI降低到26%，CSR提高到64.56%，质量达到国家一级冶金焦标准。同时开展了优化试验，得到ZBS煤粉改质剂的最佳配入量为0.3%。
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