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煤(mei)的灰熔點和煤的(de)燃點/煤的工藝性(xing)

2018-09-18 01:10:19

[煤的工(gong)藝性質]煤的工(gong)藝性質包括:

    (1)煤的粘結(jie)性和(he)結焦性指數;

    (2)煤的發(fa)熱量(liang)和煤的燃(ran)點(dian);

    (3)煤的反(fan)應(ying)活性;

    (4)煤灰熔(rong)融(rong)性(煤的灰(hui)熔點)和結渣性等

1、煤的粘(zhan)結性和結焦(jiao)性

  煤的粘結性和結焦性,是(shi)兩(liang)個有聯(lian)係、有區(qu)別(bie),又難以(yi)嚴格區別開來(lai)的概念(nian)。煤的粘結性是煤粒(d;煤的結焦性是煤粒(li)隔(ge)絕(jue)空(kong)氣(qi)受(shou)熱(re)後(hou)能(neng)否(fou)生(sheng)成優質(zhi)焦炭的性質。兩者(zhe)都(dou)是煉(lian)焦煤的重(zhong)要特性之一(yi)。

煤在幹(gan)餾結焦過程中,一般(ban)要(yao)經(jing)過軟化、熔合(he)、膨(peng)脹(zhang)、固(gu)化和收(shou)縮(suo)幾個(ge)階段(duan),最(zui)後生成(cheng)品質不同(tong)的焦炭(tan)。當溫度等(deng)於(yu)或(huo)高於煤的軟(ruan)化點(一般為315~350c)時(shi),煤都軟化(hua)成膠(jiao)質體。當溫度等(deng)於(yu)或高(gao)於煤的固化點(一般為(wei)420c~450c)時,煤都結成半(ban)焦。從(cong)軟化到固化的時間(jian)愈(yu)長(zhang),煤就(jiu)熔化得愈好,焦炭結構(gou)愈均勻(yun)。

  為了了解(jie)煤的結焦性,人們設計(ji)了許(xu)多實(shi)驗(yan)室方法,直(zhi)接(jie)測試(shi)模(mo)擬(ni)工業(ye)焦化條(tiao)件下所得(de)焦炭品質(2200Kg小(xiao)焦爐(lu)試驗);或測試上述(shu)膠質體(ti)的某一性質也有的直接觀(guan)察實驗室(shi)所得焦塊(kuai)的性質,表(biao)征(zheng)煤的結焦性。本(ben)節(jie)隻(zhi)闡述與我國煤的現(xian)行分(fen)類(lei)有關的幾(ji)個測(ce)試指(zhi)標(biao)。

(1)煤的膠質層指數

  煤的膠質層(ceng)指數(shu),又(you)稱煤的膠質層最大(da)厚度,或Y值。它(ta)是原蘇聯、波蘭等國家煤的分類指標之一,也是我國煤的現行分類中(zhong)區分強(qiang)粘結性的肥(fei)煤、氣肥煤的一個分類指標。

  煤的膠質層指數,是原蘇(su)聯列.姆(mu).薩保(bao)什尼可夫和列(lie).帕.巴(ba)齊(qi)列維(wei)奇(qi)提(ti)出(chu)的。它的測試要點是根據不同結焦性的煤在幹餾(liu)過(guo)程(cheng)中膠質層的厚度、收縮情(qing)況(kuang)和膨脹曲線的不同,測試膠質層的最大厚(hou)度(Y值(zhi))、最終收縮度(du)(X值(zhi))和體積曲(qu)線,來表征煤的結焦性。其中,Y值(zhi)應用的最廣。Y值(zhi)是通過測試膠質層的上(shang)部(bu)層麵(mian)高度和下部層麵高度得出的(一般出現在520~630C之間),X值是曲線終(zhong)點與(yu)零點線間的距離(li)。Y值、X值和體積(ji)曲線都是通(tong)過膠質層指數測試儀上的記錄轉(zhuan)筒(tong)和記錄筆(bi)記膠質層指數測試的允許誤差。同一煤樣平(ping)行(xing)測試結果的允許誤差為:

  Y值≤20mm 誤差1mm;

  Y值〉20mm 誤差(cha)2mm;

  X值 誤(wu)差3mm。

膠質層指數報出結果(guo)。應選(xuan)取在允許誤差範圍內的各(ge)結果的平均(jun)值。

膠質層指數表征煤的結焦性的最大優(you)點是Y值有可加性。這(zhe)種可(ke)加性可以從單(dan)煤Y值計算到(dao)配(pei)煤Y值,可以估(gu)算(suan)配煤煉焦Y值的較佳(jia)方案。在(zai)地質勘(kan)探中可以通過加權(quan)平均計算出幾個煤層的綜(zong)合Y值。它的缺點一是規範(fan)性強,煤樣粒度、升溫速度、壓(ya)力(li)、煤杯材(cai)料(liao)、爐轉耐(nai)火(huo)材料等都能影響測試結果。所以必須使(shi)儀器(qi)、製(zhi)樣和操(cao)作(zuo)等都符(fu)合嚴格(ge)規定(ding);二(er)是用樣量大,一次平行測試需(xu)要煤樣(yang)200克,在地質勘探(tan)中常(chang)常由(you)於煤芯煤樣數量不足而無(wu)法測試;三是膠質層指數能反映膠質層的最大厚度,但不能反映出膠質層的質量。

(2)煤的羅(luo)加指數羅加(jia)指數(R.1),是波蘭煤化學家羅加教授(shou)1949年(nian)提出的測試煙煤粘結力的指標。現已為國際(ji)硬煤分類方案所(suo)采(cai)用。我(wo)國1985年頒發了煙煤羅加指數測試的國家標準(zhun)(GB5549-85),但在我(wo)國現行煤的分類中,羅加指數不作為分類指標。

羅加指數的測試要點:將1克煤樣和5克標準無煙煤樣(寧(ning)夏汝(ru)箕溝礦專(zhuan)用無煙煤標樣,下同)混合均勻,在規(gui)定的條件(jian)下焦化,然後把(ba)所得焦渣在特定的轉鼓中轉磨3次,測試焦塊的耐磨(mo)強度,規定為羅加指數。其計算公式如下:

   R.1=[(a+d)/2+b+c]/3Q×100

式中:

  a——焦渣(zha)過篩(shai),其中大於1mm焦渣的重量,g;

  b——第(di)一次轉鼓(gu)試驗後過篩,其(qi)中大於1mm焦渣的重量,g;

  c——第二次(ci)轉鼓試驗後過篩,其中大於1mm焦渣的重量,g;

  d——第三次轉鼓試驗後過篩,其中大於1mm焦渣的重量,g;

  Q——焦化後焦渣總量,g;

  羅加指數是測試的允(yun)許誤差:每一測試煤樣要分別進行二次重複測試。同一化驗室平行測試誤差不得超(chao)過3,不同化驗室測試誤差不得超過5。取(qu)平行測試結果的算術(shu)平均值(取整(zheng)數)報出。

  羅加指數表征煤的粘結力的優點是煤樣量少(shao),方法簡便(bian)易(yi)行。它的缺(que)點是,規範性也很強,對標準無煙(yan)煤的要求(qiu)很嚴。羅加指數區分強粘煤靈敏(min)度不夠。

  (3)煤的粘結指數

  煤的粘結指數(G.R.I或G),是我國現行煤的分類國家標準(GB5751-86)中代(dai)表煙煤粘結力的主要分類指標之一。其方法測試要點是:將1克煤樣與5克(ke)標準無煙煤混合均勻,在規定條件下焦化,然後把 所得焦渣在特定的轉鼓中轉磨兩次,測試焦渣的耐磨強度,規定為煤的粘結指數,其計算公式(shi)如(ru)下:

  G=10+(30m1+70m2)/m

式中:

  m1——第一次轉鼓試驗後過篩,其中大於10mm的焦渣重量,g;

  m2——第二次轉鼓試驗後過篩,其中大於10mm的焦渣重量,g ;

  m——焦化後焦渣總(zong)重量,g。

  當(dang)測得的G

  G=(30m1+70m2)/5m

  煤的粘結指數測試的允許誤差:每一測試煤樣應分別進行二次重複(fu)測試,G≥18時,同一化驗室兩次平行測試值之差不得超過3;不同化驗室間報(bao)告值之(zhi)差不得超過4。G

(4)煤的奧(ao)壓膨脹度

  煤的奧壓膨脹度(b值,%),是1926~1929年由奧蒂伯(bo)爾特(te)創(chuang)立的,1933年又為亞紐所改(gai)進(jin),現在西(xi)歐(ou)各國廣(guang)泛采用。在國標分類中,與葛金焦性並列作為硬煤分亞(ya)組(zu)的兩種方法(fa)之一。我國1985年以國標GB5450-85發布,並(bing)與Y值並列作為我國煤炭現行分類中區分肥煤的指標之一。

  煤的奧亞膨脹度的測試要點,是將煤樣製成一定規格的煤筆,置(zhi)入一根標準口徑的膨脹管(guan)內(nei),按(an)規定的升溫(wen)速度加熱,壓在煤筆上的壓杆紀錄煤樣在管內的體積變化,以體積曲線膨脹上升的最大距(ju)離占煤筆原(yuan)始(shi)長度的百(bai)分數,表示煤的膨脹度b值的大小。

2、煤的燃點煤的燃點時將(jiang)煤加熱到開(kai)始燃燒(shao)時的溫度,叫做煤的燃點(也(ye)稱著火點,臨(lin)界溫度和發火溫度)。測定煤的燃點的方法很(hen)多(duo),一般是將氧(yang)化劑(ji)加入(ru)或通入煤中,對煤進行加熱,使煤發生爆燃或有明(ming)顯的升溫現象,然後求出煤爆燃或急(ji)劇升溫的臨界溫度,作為煤的燃點。我國測定燃點時采用(yong)亞硝酸鈉(na)做氧化劑。在燃點測定儀中進行測定。煤的燃點隨(sui)煤化度增(zeng)加而(er)增高,風(feng)化煤的燃點明顯(xian)下降。

3、煤的反應性

煤的反應性又叫反應活性,是指在一定溫度條件下,煤與不同的氣體介(jie)質(CO2、O2和H2O蒸(zheng)氣)相(xiang)互作用的反應能力。反應性強的煤,在氣化燃燒過程中,反應速度快、效率(lv)高。我國測定反應性的方法是在高溫下煤或焦炭還(hai)原二氧化碳(tan)的性能,以CO2還原率表示(shi)煤或焦炭在燃燒、氣化和冶(ye)金中的重要指標。反應性強的煤,在汽(qi)化燃燒過程中,反應速度快、效率(lv)高。我國測定反應性的方法是在高溫下煤或焦炭還(hai)原二氧化碳(tan)的性能,以CO2還原率表示煤或膠的反應性。具體測定方法見(jian)GB220-89。

4、煤灰熔融性和結渣性

煤灰熔融性是動(dong)力和氣化用煤的重要指標。煤灰是由各種礦(kuang)物質組成的混合物(wu),沒(mei)有一個固定的熔點,隻有一個熔化溫度的範圍。煤灰熔融性又稱(cheng)灰熔點。煤的礦物質成分不同,煤的灰熔點比(bi)其某一單個成分灰熔點低。灰熔點的測定方法常用角錐法、見GB219-74。將煤灰與糊(hu)精(jing)混合塑成三角錐(zhui)體,放(fang)在高溫爐中加熱,根(gen)據(ju)灰錐形(xing)態(tai)變化確(que)定DT(變(bian)形溫度)、ST(軟化溫度)和FT(熔化溫度)。一般用ST評定煤灰熔融性。 

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