Struktura depozytów węglowych określona za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej i spektroskopii Ramana

• Autorzy: Smędowski Ł. , Rejdak M. , Mazurek I. , Mytych J.

Warianty tytułu

EN

Structure and reactivity of carbon deposits determined by means of X-ray diffraction and Raman spectroscopy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Scharakteryzowano strukturę depozytów węglowych odkładających się na wymurówce komór koksowniczych. Zbadano cztery próbki depozytów pobranych z różnych elementów wymurówki komory koksowniczej pracującej w ArcellorMittal oddział w Zdzieszowicach. Próbki pochodziły z: i) drzwi komory, ii) ściany komory, iii) sklepienia komory oraz iv) rury wznośnej. Ich struktura została określona z zastosowaniem: mikroskopii optycznej (OM), spektroskopii Ramana oraz dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD). Otrzymano wartości szeregu parametrów strukturalnych, które w sposób ilościowy i jakościowy opisują zarówno budowę depozytów jak też ich właściwości, np. reakcyjność. Problem reakcyjności depozytów jest bardzo istotny dla koksowników, ponieważ od niej zależy podatność tych obiektów na wypalanie. W niniejszym artykule przedyskutowano ponadto potencjalny wpływ właściwości węgli kamiennych na budowę depozytów.

EN

The structure of carbon deposits that accumulate on the coke oven ceramic brickwork was characterized. Four samples of carbon deposits were collected from different parts of coke oven chamber operating in "ArcellorMittal Poland -Zdzieszowice division" coking plant. The samples originated from: i) oven door, ii) oven wall, iii) oven roof and iv) ascension pipe. Their structure was determined by means of optical microscopy (OM), Raman spectroscopy and X-ray diffraction (XRD). As a result of our studies a set of structural parameters was determined which describe in a quantitative and qualitative manner the structure of deposits and their properties, e.g. reactivity . A problem of reactivity of deposits is very important for cokemakers because this feature strongly influences their ability for burning off which is the main method of its elimination. A potential influence of bituminous coal properties on carbon deposits' structure was also discussed in this paper.

Słowa kluczowe

PL

depozyty węglowe; komora koksownicza; struktura; reakcyjność

EN

carbon deposits; coke oven chamber; structure; reactivity

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 4
• Strony: 228--235
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Smędowski Ł.

autor

Rejdak M.

autor

Mazurek I.

autor

Mytych J.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze,

Bibliografia

• 1. Krebs V., Mareche J.F., Furdin G., Dumay D., Contribution to the study of carbon deposition in coke ovens. Fuel, 1994, t. 12, s. 1904.
• 2. Rejdak M., Nowicki G., Mytych J., Proces grafityzacji obmurza komór koksowniczych, jako jedno z potencjalnych źródeł jego degradacji. Karbo, 2012, t. 57, nr 1, s. 44.
• 3. Ferrari A.C., Robertson J., Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon. Physical Review B, 2000, t. 61, s. 14095.
• 4. Smędowski Ł, Krzesińska M., Molecular oriented domains and their effect on technological parameters within the structure of cokes produced from binary and ternary coal blends. International Journal of Coal Geology, 2012, doi:10.1016/j.coal.2012.08.008 (in press).
• 5. Sheng Ch., Char structure characterized by Raman spectroscopy and its correlations with combustion reactivity. Fuel, 2007, t. 86, s. 2316.
• 6. SadezkyA., Muckenhuber H., Grothe H., Niessner R., Poschl U., Raman microspectroscopy of soot and related carbonaceous materials: spectral analysis and structural information. Carbon, 2005, t. 43, s. 1731.
• 7. Feret F., Determination of the crystallinity of calcined and graphitic cokes by X-ray diffraction. Analyst, 1998, t. 123, s. 595.
• 8. Mianowski A., Bigda R., Zymla V., Study on kinetics of combustion of brick-shaped carbonaceous materials. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2006, t. 84, s. 563.
• 9. Zymla V, Honnart F., Coke oven carbon deposits growth and their burning off. ISIJ international, 2007, t. 10, s. 1422.
• 10. Smędowski Ł., Krzesińska M, Kwaśny W., Kozanecki M., Development of ordered structures in the HT cokes from binary and ternary coal blends studied by means of X-ray diffraction and Raman spectroscopy. Energy & Fuels, 2011, t. 25, s. 3142.
• 11. Notycz A.G., Zavisimost’ intensivnosti zagraficzivanija kamer koksovanija ot uslovij ekspluatacii peczej. Koks i Chimija, 1963, nr 12, s.19.
• 12. Patrick J. W., Baranco R., Carbon deposits: formation, nature and characterization. Proceedings of COMA/CRF Meeting at Corus, Scunthorpe, 2006, s. 1.
• 13. Taylor G.H, Teichmuller M, Davies A., Diesse C.F.L., Littke R., Robert P., Organic petrology. Gebruder Borntraeger, 1998, Berlin - Stutgart, s. 175.
• 14. Ward C., Gurba L., Chemical composition of macerals in bituminous coals of the Gunnedah Basin, Australia, using electron microprobe analysis techniques. International Journal of Coal Geology, 1999, t. 39, s. 279.
• 15. Guerrero A., Diez M.A., Borrego A.G., Effect of volatile matter release on optical properties of macerals from different rank of coals. Fuel, 2012, doi: 10.1016/j.fuel.2012.05.023 (in press).