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炼焦

1、影响焦炭的结焦性和粘结性的因素有哪些?

影响结焦性的因素除了烟煤的粘结外,还有煤的岩相组分、煤料粒度、加热速度、堆密度、煤料混合好坏和炼焦操作制度等因素。

烟煤的粘结性在很大程度上取决于热软化时胶质体的数量和性质。

当胶质体具有较好流动性和膨胀性,而且又有较宽的软化区间时,煤的粘结性好。

流动性好。

说明在胶质体中液体的数量比较多,能充分浸润煤粒的表面,使之相互滑动接触,有利于粘结和缩聚反应;膨胀性好,说明胶质体的粘度比较大。

在析出的气态产物的分子下,胶质体内部具有一定的压力,使液态物质容易填充煤粒之间,说明胶质体中液相物质的热稳定性好,在胶质体中停留时间长,使煤粒能充分接触、相互粘结和发生聚缩反应。

   2 什么是烟煤的胶质体?

煤在隔绝空气加热到350℃~420℃时,煤粒表面出现含有气泡的液膜,许许多多这样的煤粒彼此之间通过这些液膜互相联系在一起,成为粘稠状的气、液、固三状态的混合物,这种混合物就称为胶质体。

2、胶质体有些什么性质?

它与粘结性有什么关系?

(1)胶质体具有“温度间隔”。

温度间隔是指胶质体从产生到固化的温度范围,它反映出胶质体热稳定的程度。

显然,温度间隔愈大,胶质体的热稳定性愈好,有利于煤粒之间充公接触和相互粘结。

(2)胶质体有流动性。

流动性好说明胶质体容易填充煤粒之间,使煤容易相互粘结,但流动性好,不一定说明胶质体的粘结性好,只有流动性好、温度间隔大的胶质体的粘结性才好。

(3)胶质体有膨胀性。

胶质体形成后,其中的气体产物析出便受到胶质体阻碍,若胶质体比较粘稠的话,气体就不容易析出,胶质体便膨胀。

胶质体有助于粘结性变好,因为一定阻力,可使胶质体填充到煤粒之间,达到煤粒接触粘结的目的。

 

(4)胶质体的不透气性。

胶质体产生后,气体产物受到胶质体本身阻碍。

这种阻碍气体析出的难易程度称为胶质体的不透气性。

显然,透气性好,说明胶质体不粘稠,产生的气孔多,会增加煤粒之间的间隙。

3、各单种煤的结焦性有何特点?

(1)褐煤:

没有粘结性,不能单独炼焦,只能少量配入在焦煤、肥煤中炼焦但褐煤可半焦化和生产型焦用。

(2)长焰煤:

不能单独炼焦,配入焦煤内,使焦炭耐磨性变坏。

(3)气煤:

单独炼焦时,焦炭细长,纵裂纹多,块度小,强度低。

在炼焦配煤中,配入气煤可增加收缩度,减少膨胀压力,提高化学产品及煤气产率。

(4)肥煤:

粘结性好,单独炼焦时焦炭熔融性好。

但蜂焦和横裂纹多,容易破碎。

在炼焦配煤中肥煤配比大时,应适当配入瘦化剂,或者多配点弱粘煤,这样有助于改善焦炭质量,并且能利用弱粘煤炼焦。

在炼焦配煤中,配入肥煤时要注意它的膨胀压力。

(5)焦煤:

可以单独炼焦,炼出的焦炭结焦性好、强度高、裂纹少、耐磨性好、块度均匀,在配煤中可提高焦炭的强度。

但膨胀压力大,在配煤炼焦时应引起注意。

(6)瘦煤:

结焦性差,甚至不结焦,单独炼焦时炼出的焦炭虽然块度大,但耐磨性很差,在配煤中仅起瘦化作用。

(7)贫煤:

不能结焦,在炼焦配为或配入少量时可作瘦化剂用。

(8)无烟煤:

不能结焦。

4、炼焦煤料中的灰分对炼焦生产有什么坏的影响?

灰分是一种无用的杂质,在炼焦时不熔融,不粘结也不收缩,往往不易破碎,造成炼焦煤料中细度不好。

因此,在炼焦时,它除了消耗额外的热量外,较大的粗粒还会在焦炭内形成裂纹中心,降低焦炭的机械强度。

另外,这些灰分的成分如果为熔点低的化合物,则对炼焦炉的操作也有害处,例如,在炭化室负压操作时,它很容易在炉墙表面熔融结疤,损害炉体。

炼焦煤料的灰分太高时,还会影响正常推焦。

5、煤中的硫有哪几种形态?

到目前为止,人们通过物理、化学和放射性化学等方法。

对煤中的硫进行了研究,证实煤中的硫主要有无机硫和有机硫两大类。

无机硫的主要形态是硫化物、硫酸盐和元素硫等;有机硫比较复杂,因为硫原子结合在煤的有机质内,所以有机硫的形态尚未弄清楚。

6、炼焦厂的配煤指标有哪些?

对于炼制冶金的配合煤,应具下述的工艺指标:

(1)水分应小于10%。

(2)灰分不高于10%。

(3)硫分应不大于1%。

(4)挥发分应保持在24%~30%。

(5)煤的粉碎细度应为80%~85%。

(6)胶质层厚度Y值一般为15mm~20mm。

(7)膨胀压力小于30kPa。

7、从保证焦炭的强度出发,配煤时应考虑哪些主问题?

(1)胶质体的数量问题:

应保证胶质体有足够的数量,使煤粒之间能很好的互相粘结和熔融。

一般以y值作为依据。

(2)胶质体的质量问题:

应保证胶质体有比较大的温度间隔,使各种煤在互相配合时,各单种煤的胶质体的温度间隔能很好地衔接起来。

全部煤粒在胶质状态下能很好地熔融粘结。

各单各煤参考奥亚膨胀曲线和胶质层体积曲线。

(3)气体逸出的速度问题:

应避免最大气体逸出速度的温度相同的煤配合在一起,以免在单位时间内从半焦中有大量的气体逸出,造成焦炭裂纹增多。

各单种煤在加热过程中有大量的气体析出速率用热天平来测定。

根据失重曲线可找出最大的气体逸出速度的温度。

(4)收缩动态的问题:

应使半焦收缩的速度和收缩率不能太大,否则焦炭便产生较多的裂纹。

各单种煤的半焦收缩动态可从半焦收缩测定仪测出的半焦收缩曲线和半焦收缩速度曲线来确定。

8、如何进行配煤计算?

为了预测配煤的某些性质,我们可利用各单种煤的性质和配煤比,通过可加性进行计算。

配煤的水分、灰分、硫分、挥发分、胶质层厚度右按下式计算:

            

      

式中 X——配合煤中的某些性质,如:

水分、挥发分、灰分、硫胶质体厚度;

x1、x2、x3、x4—— 配煤中各单种煤与x相应的性质;

a、b、c、d……——配煤中各种煤所占的重量百分数。

9、炼焦要经过哪些主要阶段?

把炼焦配煤在常温下装入炭化室后,煤在隔绝空气的条件下受到来自炉墙和炉底(1000℃~1100℃)的热流加热。

煤料即从炭化室墙到炭化室中心方向,一层一层地经过干燥、预热、分解、产生胶质体、胶质体固化、半焦收缩和半焦转变为焦炭等阶(见图30)。

这就地所谓“层状炼焦”的特点。

现将煤在炭化室内成焦的各个阶段分述如下:

(1)干燥和预热(20℃~200℃):

析出水份,放出吸附于煤中的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)等气体。

(2)开始热分解(200℃~350℃):

不同变质程度的煤开始热分解的温度是不同的,例如,气煤在210℃左右开始分解,肥煤约260℃,焦煤约300℃,瘦煤约390℃。

煤在转变成胶质体状态前就开始分解,此时主要产生化合水(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)等气体和少量的焦油蒸气和液体。

(3)胶质体产生(350℃~450℃):

煤在进一步受热分解后,产生大量的焦油和沥青等液体、气体和残余的固体一起成为胶质体状态。

(4)胶质体固化(粘结)(450℃~500℃):

在进一步加热时,胶质体热解更加激烈,并伴随有缩和合成反应。

胶质体固化时析出大量挥发物。

随着气体析出,固态物质形成,即开始产生半焦。

(5)半焦收缩(500℃~650℃):

半焦物质形成后,由于进一步加热的结果,在半焦内热解出大量的挥发物(主要是氢气和甲烷),这样,半焦收缩使焦质变紧,并产生裂纹。

(6)半焦转变为焦炭(650℃~950℃):

在此阶段中,继续析出气体,主要是氢。

半焦进一步收缩,使质变紧变硬,裂纹增大,最终转变为焦炭。

10、我国大多数地区煤炭的几个特点:

(1)肥煤,肥气煤粘结性好,有一定的储量,但灰分、硫分高,大部分煤难选。

(2)焦煤结焦性好,在配煤中可以提高焦炭强度,但贮量不多,大部分焦煤灰分高、难洗选。

(3)弱粘结煤贮量罗多,灰分、硫分较低,易洗选。

在确定配煤比时,应遵循以强粘结的肥煤和肥气煤为主,适当配入焦煤,尽量多利用弱粘结煤。

11、如何确定配煤比

①尽可能缩短运输距离,降低装炉煤的成本。

此外应考虑焦炉炉体的具体情况,回收车间生产能力,备煤车间的设备情况等;如炉体损坏严重时,煤的膨胀压力应小一些,如回收车间生产能力大时,可多配入高挥发分的煤。

②制定配煤比并没有一定的公式,依据单种煤的特性,通过配煤试验,在试验前,要将各单种煤中的工业分析和胶质层厚度Y、粘结指数G等有关指标测定完,再按一定配合比例对配合比例对配煤中的水分、灰分、硫分、挥发分、Y值、G值等进行加和计算,当发现有的指标有问题时,重新调整配煤比,使配煤比满中配煤工艺指标的要求。

拟定初步配煤方案,然后进行试生产。

配合煤的质量指标应满足焦炭质量对配煤工艺指标的要求。

12、单种煤的结焦特性

①褐煤:

褐煤是煤化程度低的煤,其变质程度只比泥炭高。

加热时不能产生胶质体,因此没有粘结性。

在近代焦炉中不能单独成焦炭,所以通常不列入炼焦煤的范围。

近年来在配煤中少量配入褐煤(5%)已取得初步成果。

如果采用特殊的工艺处理,褐煤也可以用来炼焦,在国外某些褐煤多而炼焦炭的国家,有的就采用褐煤炼焦。

但其工艺过和较复杂。

②长焰煤:

长焰煤是低煤化程度的煤,其煤化度比褐煤高,是烟煤中煤化程度最低的煤,含氧量高,高沸点的液态物很少,胶质层厚度小于5mm。

因此结焦性很差,在现代焦炉中不能炼出合格的焦炭。

如果采用压紧,薄装快速加热等方法,可在土焦炉中较制出细长条的焦炭。

也可在配煤中少量配入长焰煤,作为瘦化剂用。

但长焰煤的配入量较高时,会使焦炭的耐磨强度降低,特别是配煤中肥煤不多的情况下,焦炭质量显著变坏,因此在配入长焰煤时要注意对焦炭质量的影响。

发煤脆性小,一般难粉碎,若配入长焰煤时,最好将其单独粉碎,以免影响焦炭质量的均匀性。

③气煤:

气煤的煤化程度比长焰,热解过程中可生成较多的胶质体,但其热稳定性差,易于分解,胶质体粘度小流动度在生成半焦时胶质体可分解出大量挥发分,固化的部分少。

生成的焦炭因收缩大而产生很多裂纹,大部分又是纵裂纹,焦炭细长易碎。

在配煤中配入气煤可以增加焦炭的收缩,便于推焦,又可得到较多的化学产品。

但多配气煤将使焦炭块度降低。

由于我国气煤贮量大,用了不同的方法炼焦;如捣固、高温快速加热、热压等。

④气肥煤:

气肥煤是挥发分和粘结性都较高的较特殊的煤种。

单独成焦时。

焦炭强度低于肥煤,但又高于气煤,同时煤气发生量大,化学产品率也高,在配煤时可以增加化学产品。

⑤肥煤:

肥煤是中等变质程度的煤,其煤化程度比气煤主高,其分子结构中所含的侧键的数量较多,长度适当,含氧少,热解产物中一部分的分子量较大,在320~450℃呈液态。

因此肥煤的胶质体数量多(最大胶质层厚度Y>25mm),流动性好,热稳定性高(胶质体生成温度约为320℃,固化温度为460℃温度间隔为140℃,如升温速度为3℃/min,胶质体的存在时间约为50min),这些决定了肥煤的粘结性最强,是我国炼焦煤的基础煤种之一。

但是肥煤的挥发分高,半焦的热分解和热缩聚比较剧烈,收缩量和收缩量度较大,故单独炼焦时,焦炭的裂纹较多、较宽、较深。

又因其粘结性强,焦炭熔融性好而焦炭强度高,当相邻层温度不同而收缩速度不同时,相邻层间的内应力大,所以焦炭的横裂纹多,易碎成小块。

还因其胶质体数量多且有一定的粘度,膨胀压力大(约为1.96N/cm2),单独炼焦时易发生焦饼难推,其焦炭气孔率高,焦饼中心有海绵焦。

肥煤粘结性强,但结焦性不如焦煤。

从我国的煤炭资源特点出发,为了多配气煤等弱粘结煤,取肥煤之长,把它作为基础煤,同时配入适量的低挥发分煤,以补其短。

⑥焦煤:

焦煤的煤化程度比肥煤稍高,大分子侧键比气、肥煤少,含氧量更低,热分解的液态产物比肥煤少,但热稳定性更高,胶质体数量多,粘度大,固化温度较高,由此膨胀压力很大(约为1.47~5.88N/cm2),其半焦的收缩量小,收缩速度也小,所以炼出的焦炭不仅耐磨强度高,且块度大裂纹少,抗碎强度好。

按其结焦性来说最适于炼制高质量质量的冶金焦。

单其贮量有限在炼焦配煤中应尽量减少其配入量,在配煤中配入焦煤,主要是用来提高焦炭的强度。

⑦1/3焦煤:

1/3焦煤是过渡性煤种,它是介于焦煤、肥煤、气煤之间的煤。

单独也可以炼焦,焦炭强度接近于肥煤,耐磨强度比肥煤低,比气肥煤、气煤要高。

1/3焦煤由于有较高的粘结性是配煤炼 焦的骨架煤之一。

⑧瘦煤:

瘦煤的变质程度较高,挥发分低,加热时产生的胶质体少,且粘度大。

单独炼焦时,焦炭裂纹少,块度大,但焦炭的熔融性能差。

从外观上看,有粒状物质存在,焦炭的耐磨性差,在配煤中配入瘦煤可以提高焦炭的块度。

⑨贫煤:

贫煤的煤化程度比瘦煤高,属于高变质程度的煤,加热时不产生胶质体。

没有粘结性,不能单独炼焦,在配煤中少量配入可作为瘦化剂使用。

配贫煤时最好将其单独粉碎(因其硬度大)以增加焦炭的均匀性。

⑩无烟煤:

无烟煤是煤化程度最高的煤种。

加热时不产生胶质体,没有粘结性和结焦性。

在某些缺少瘦煤地区,可少量配入无烟煤作为瘦化剂用,但这时的肥煤配入量应高一些。

无烟煤脆度小,配入时应单独粉碎,以免影响焦炭质量,采用新的工艺处理,可以将无烟煤配入一定量的沥青或强粘结煤加压成型生产型焦。

13、配合煤的质量指标及其计算方法

(1)配合煤挥发分(干燥无灰其)

配合煤的挥发分高低,决定煤气和化学产品的产率,同时对焦炭强度也有影响。

一般以25%-30%较适当,高于30%也可获得强度好的焦炭。

配合煤挥发分接近25%的低限时,可获得强度高、结构致密、反应性好的焦炭。

挥发分低于25%的配合煤,往往在炼焦时产生较大膨胀压力,对此应当采取降低膨胀压力的措施,以免对炉墙造成危害并引起焦饼难推。

在保证焦炭质量的前提下,适当提高配合煤的挥发分以增加焦炉煤气和化学品的产率。

(2)配合煤应有足够的粘结性和良好的结焦性

粘结性是煤在炼焦时,能形成塑性物的能力。

煤加热生成胶质体中的液体部分多少,决定了煤的粘结性的好坏。

为了获得熔融良好,耐磨性能好的焦炭,配煤应有足够的粘结性,煤的粘结性指标,国际煤分类中用罗加指数和标准坩埚观察焦饼形态的方法。

我国室式炼焦配合煤的各粘结性指标的适宜范围大致为:

以胶质层最大厚度Y为指标时,Y=14~18(17~22)mm;以最大流动度MF为指标是为50(70或100)~1000ddpm;以奥亚膨胀度bt为指标时,bt≥50%。

以粘结指数G为指标时,G=58~72。

在保证焦炭质量的前提下,应尽量节约强粘性煤,合理利用炼焦煤资源。

(3)为了保证煤粒熔融结合良好,除了要求配合煤具有足够的粘结性外,还应使配入煤的软固化温度区间较大。

一种软化点很高的煤和另一种固化点很低的煤不宜同时配入,也不宜同时配入两种煤化度相差很大而奥亚膨胀度试验中却表现为只收缩不膨胀的煤。

(4)配合煤中煤岩组分的比例要恰当。

配合煤的显微组分中的活性组分应占主要部分,但也应有适当的惰性组分作为骨架,以利于形成致密的焦炭,同时也可缓解收缩应力。

减少裂纹的形成中,惰性组分的适宜比例因煤化度不同而异,当配煤的平均最大反射R0max<1.3时,以30%~32%较好;当R0max>1.3时,以25%~30%为好。

采用高挥发分煤时,尚考虑稳定组含量。

(5)配合煤的灰分

配合煤的灰分全部转入焦炭中,一般配煤的成焦率为70%~80%,焦炭的灰分为配煤灰分的1.3~1.4倍。

   灰分是惰性物质,配合煤灰分高则粘结性降低。

灰分的颗粒较大,硬度比煤大,它与焦炭物质之间有明显的分界面,而且膨胀系数不同,当半焦收缩时,这个界面上应力集中,成为裂纹的中心,灰分颗粒越大则裂纹越宽、越深、越长、故配合煤的灰分高,则焦炭的强度低。

我国规定一级焦炭的成分<12%,按成焦率75%计算,配合煤的灰分应不大于9%。

即配煤的灰分等于全焦率乘以焦炭的灰分:

12%×75%=9%

各焦化厂的煤源不同,洗煤条件不同,配合煤的灰分也不同,一般应不高于10~12%。

降低灰分的有效途径是洗煤,经综合平衡计算,配合煤的灰分在7~8%时最为理想。

降低灰分的另一途径是配煤,在一定的条件下多配入低灰分高挥发的煤,可在保证焦炭质量的同时降低焦炭的灰分和增加化学产品。

配合煤的灰分可由各单独煤的灰分按加和性计算。

(6)硫分

煤中的硫分有60~70%转到焦炭中去,因配合煤的全焦炭为70~80%,故焦炭的硫分约为配合煤硫分的80~90%。

由此可见根据对焦炭含硫量的要求,算出配合煤硫分的上限。

配合煤的硫分可由各单种煤的硫分加和计算。

(7)配合煤的膨胀压力

各单种煤的膨胀压力是由多种因素决定的,配合煤中各组分煤之间存在着相互作用,因此配合煤的膨胀压力的影响因素更为复杂。

现有的研究结果表明,配合煤的膨胀压力与粘结性指标之间不存在规律性的关系,不能按各组分的膨胀压力进行加和计算。

加入惰性物质时,膨胀压力降低或不变;加入粘结剂或粘结煤时,膨胀压力不能预计。

目前只能实验测定配合煤的膨胀压力值。

在确定配煤方案时可供参考的只有两点,一是在常规炼焦配煤范围内,煤料的煤化程度加深时,膨胀压力增大;二是对同一煤料,增大堆密度,膨胀压力也增加,所以当采用增大堆密度的方法来改善焦炭质量时,必须注意膨胀压力对炉墙可能造成的损害。

据我国的生产实践,膨胀压力的极限值应不大于1.37~1.96N/cm2(137~196)。

(8)配合煤的细度

煤料必须粉碎才能均匀混合。

配合煤的细度组成是指粉碎后小于3mm的煤料占全部煤料的重量百分率,目前我国焦化厂一般用煤的细度为80%左右。

细度过低,配合煤混合不均,焦炭内部结构不均一,强度降低。

细度过高,不仅粉碎机动力消耗大,设备生产能力降低,还由于煤尘增多,使装炉操作困难,集气管内焦油渣增加,焦油质量变坏,甚至加速上升管的堵塞。

更主要的是细度过高,反而使焦炭质量降低。

此外细度过高,煤料的表面积增大,生成胶质体时由于固态颗粒对液态产物的吸附作用增强,使胶质体的粘度增大而流动性降低,并引起膨胀压力下降,因此细度过高不利于粘结。

在配合煤中,对弱粘结煤和灰分。

细度过低所造成的损害是主要的,应细粉碎;对强粘结煤,细度过高所造成的不利是主要的,应粗粉碎。

肥煤、焦煤较脆易碎,而气煤硬度较大难碎,同种煤中各组分的硬度也不同;不可熔组分和灰分硬度大。

配合煤在粉碎时,弱粘结性强度的煤又因过度粉碎降低其粘结性,因此从焦炭质量出发,粉碎的均匀性十分重要。

除合理的选择粉碎机械外,分别粉碎而后配合是有利的,但先粉碎后配合工艺复杂,设备增多。

故应根据煤种特点,考虑粉碎工艺流程。

(9)配合煤的水分

配体煤的水分是否稳定,对焦炭产量、质量及炉体寿命有很大影响。

                                                    

1)水分和堆密度的关系:

干煤的堆密度最大,随着水分的增加,由于水分附着在煤粒表面上,煤粒之间的水膜产生粘着力。

阻碍煤粒滑动使之不能达到紧密排列,因此堆密度降低。

在一般细度条件下,当水分为7%~8%时,煤料的堆密度最小,约为干煤堆密度的85%左右。

水分继续增加,煤粒间形成连续水膜,相对滑动的阻力减少,堆密度稍有增大。

在生产中若装炉煤水分波动很大,结焦时间和火道温度不变时,易造成焦饼中心温度偏低以致出现生焦,尤其是炉头部分,即降低了焦炭强度和冶金焦产率,还可能造成焦饼难推。

综合水分对堆密度和结焦时间的影响表明:

干煤和预热煤炼焦,不仅因增大堆密度和缩短结焦时间而大幅度提高焦炭产量,还因为增大堆密度和提高加热速度而改善焦炭的耐磨强度。

为了使配合煤符合上述基本要求,从而保证焦炭质量,并有利于焦炉操作和合理地利用炼焦煤资源,在配合煤中,挥发分为20%~30%的强粘结性煤不能低于55%~60%。

这部分煤是生产优质高炉焦的必要条件,是配合煤中的基础煤。

上述是配合煤的质量指标,在特殊情况下,例如:

受煤的资源限制,某些煤种缺乏时,或对焦炭强度要求不高,或有特殊要求时,配煤应采取以下对应措施:

(1)当焦煤不足时,应增加挥发分为26%~30%的肥煤用量。

这时不宜再多用高挥发分煤。

如有粘结性较好的低挥发分煤,则用肥煤与这种低挥发分煤为主的配合煤,也可得到强度和理化性能好的焦炭。

在焦煤和瘦煤都缺乏的情况下,以肥煤和高挥发分煤为主的配合煤,即使添加一些瘦化剂,但也只能获得中等强度和反应性较高的焦炭。

(2)有时为了降低配合煤的灰分和硫分,需配入低灰低硫的弱粘煤;或因缺乏瘦煤资源,而不得不用贫瘦煤或贫煤代替时,必须增加粘结好、并能与这些粘结性差的煤相容的肥煤,才能保证焦炭强度。

如铸造焦要求块度大,气孔率低,在配煤中应配入一定量的瘦化剂(抗裂剂),以减少裂纹生成。

为了保证煤料的粘结性,必须有一定量的基础煤(焦煤和肥煤),必要时还需加入少量粘结剂,如沥青等。

(3)气化焦、化工用焦、小高炉用焦等,对强度的要求不高,这时基础煤数量可以减少,可多配一些高挥发分或粘结性较差的煤,有时可

以利用挥发分为28%~35%的煤单独炼焦。

这样可以使有限的炼焦煤资源得到合理利用。

有的焦炭如电用焦、铁合金焦等要求活性大,这时应多用高挥发分煤,甚至全部采用中等粘结的高挥发分煤。

(4)炼焦用煤的资源受到限制,致使配合煤的固有质量不够理想时,可在炼焦煤准备过程中采用某些预处理技术,以改善装炉煤的性质或改善结焦条件从而提高焦炭质量。

常用的预处理技术有煤捣固工艺、配型煤工艺、煤工燥工艺、煤预热工艺和炼焦煤粒度调整技术等。

14、焦炭的气孔是怎样形成的?

煤在炼焦过程中软化分解,产生胶质体。

胶质体有一定的粘度,把热分解产生的气体包在里面。

随着热分解过程的进行,胶质体内的气体不断产生,当气休的压力达到一定程度时,一部分气体则冲破胶质体跑出来,没有跑出来的气体留下一个空隙,一旦胶质体固化,这些空隙便成为气孔。

15、影响焦炭气孔率的因素有哪些?

焦炭的气孔率是指们焦炭气孔所占的体积与焦块体积之比。

它可以借测得的焦炭的真密度的值来求得:

        

      气孔率=﹙1-      ﹚

影响气孔率的因素有:

(1)胶质体多且流动性好时,质体内的气体不易透过,因此气孔率大。

例如,气煤和肥煤所生成的焦炭气孔率比焦煤和瘦煤的大。

(2)在胶质状态下,如果从胶质体内析出的气体越多,则气孔率就越大。

例如,气煤的焦炭气孔率就比较大。

(3)胶质层厚度越小,气体越容易透过,不容易停留在胶质体内,所以气孔率就越小。

(4)堆密度大气孔率小。

例如,捣固装煤所产的焦炭或型焦的气孔率就比较小。

16、什么是煤的膨胀压力?

煤在一定体积的炭化室中受热分解时,不能自由膨胀,因而对炭化室墙或者测定膨胀压力装置的壁产生一定的压力,此压力称为膨胀力。

17、炼焦过程中什么是最大膨胀压力?

煤在层状结焦的过程中,当两侧的胶质层汇合时,胶质层内的气体最难跑出,此时压向两侧炉墙的膨胀压力最大,我们把此时的膨胀压力称为最大膨胀压力、当焦饼的中心缝形成后,此种压力才迅速下降。

18、影响膨胀压力的因素有哪些?

(1)煤的种类:

不同变质程度的煤种具有不同的膨胀压力。

例如,气煤的膨胀压力为3kPa~15kPa,肥煤为5kPa~20kPa,焦煤为15kPa~35kPa(有的可达50kPa~60kPa),瘦煤为20kPa~80kPa。

(2)加热速度越快,膨胀压力越大。

(3)煤料堆密度越大,膨胀压力越大。

(4)煤的氧化能降低膨胀压力。

煤的氧化能使胶质体的流动性和胶质层的厚度降低,使胶质体内的气体容易透过,因此氧化可显著地降低煤的膨胀压力,甚至可以完全解除膨胀压力。

但是,氧化却使煤的粘结性降低或丧失。

(5)加入瘦化剂可以降低煤的膨胀压力。

例如,加入焦粉和无烟煤等瘦化剂,可使膨胀力降低。

19、什么是煤的显微组分?

它们是怎样分组的?

在显微镜下观察煤的薄片或光片时,可以发现煤是由许多不同的微细结构组成的。

这些有一定特征的微细结构称为显微组分。

目前从比较科学的分类以及应用在煤化学的研究方面来看,显微组分可分成如下三组:

(1)镜煤类物质

(2)角质类物质(3)丝炭类物质。

20、各显微组分特性和组成如何?

镜煤类物质(包括结构镜煤、均一镜煤和凝胶化基质)在透射光下呈红色,这种红色物质随着变质程度的加深而

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