炼焦煤结构动态演变对成焦行为及焦炭质量影响机制研究OA
炼焦煤成焦的本质是煤大分子在热场驱动下的动态演变与重组。本研究以16种不同变质程度炼焦煤为对象,综合运用^(13)C NMR、Raman光谱、TG及40 kg试验焦炉等手段,分析煤质特性、成焦特性及焦炭质量,并构建“煤大分子结构-共价键断裂与重组-胶质体流动与膨胀演化-焦炭微观结构与宏观质量”的全链条关联机制。研究发现,400~500℃区间C_(al)—C_(al)键的断裂是生成液相产物的关键,而煤化程度增加会驱动芳香结构扩展、交联键由脂肪桥键向C_(ar)—C_(ar)转变。膨胀压力对焦炭质量存在双重作用机制:适度的膨胀压力可压缩芳香碳层间距、促进缺陷修复,显著提高焦炭石墨化程度与机械强度;当压力升高至136~170 kPa时,抗碎强度及反应后强度等指标最优;膨胀压力超过该区间临界值会阻碍焦炭正常收缩,劣化焦炭质量。该研究揭示了膨胀压力的转变边界,为精细化配煤技术发展及焦炭质量精准调控提供了重要的理论支撑。
申岩峰;苗国鹏;崔贝贝;王美君;常丽萍
太原理工大学化学与化工学院,山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室,山西太原030024太原理工大学化学与化工学院,山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室,山西太原030024太原理工大学化学与化工学院,山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室,山西太原030024太原理工大学化学与化工学院,山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室,山西太原030024太原理工大学化学与化工学院,山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室,山西太原030024
化学化工
炼焦煤煤质特性结构演变成焦过程焦炭质量
《化工学报》 2026 (9)
P.5618-5633,16
国家自然科学基金项目(22378291,22278295)。
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