配煤煉焦基礎(chǔ)知識(shí)目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"目錄 1\o"CurrentDocument"煤的基礎(chǔ)知識(shí) 2\o"CurrentDocument"煤的形成 2\o"CurrentDocument"煤的分類(lèi) 3\o"CurrentDocument"腐植煤 3\o"CurrentDocument"腐植煤的分類(lèi) 3\o"CurrentDocument"煙煤的分類(lèi) 4\o"CurrentDocument"中國(guó)煤炭分類(lèi) 4\o"CurrentDocument"煙煤的工藝性質(zhì) 8\o"CurrentDocument"煤的元素組成 8\o"CurrentDocument"焦炭的基礎(chǔ)知識(shí) 9\o"CurrentDocument"焦炭的基本概念 9\o"CurrentDocument"焦炭的定義 9\o"CurrentDocument"焦炭的物理機(jī)械性質(zhì) 10\o"CurrentDocument"焦炭生產(chǎn)工藝流程： 11\o"CurrentDocument"煤的熱解過(guò)程： 11\o"CurrentDocument"煤的結(jié)焦機(jī)理 12\o"CurrentDocument"配煤煉焦基礎(chǔ)知識(shí) 13\o"CurrentDocument"配煤煉焦的定義 13\o"CurrentDocument"配煤煉焦的優(yōu)點(diǎn) 13\o"CurrentDocument"配煤的基本原則： 13\o"CurrentDocument"配合煤的質(zhì)量要求 14\o"CurrentDocument"配合煤指標(biāo)范圍 14\o"CurrentDocument"月巴煤 14\o"CurrentDocument"焦煤 14\o"CurrentDocument"瘦煤 15\o"CurrentDocument"1/3焦煤 15\o"CurrentDocument"弱粘煤 15\o"CurrentDocument"配煤方案的制作 15\o"CurrentDocument"常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法 16\o"CurrentDocument"焦炭強(qiáng)度下降 16\o"CurrentDocument"焦炭偏碎、塊度小 16\o"CurrentDocument"焦炭灰份、硫份升高 17煤的基礎(chǔ)知識(shí)煤的形成大約三十多億年以前，地球上就已經(jīng)有單細(xì)胞低等植物存在了。在整個(gè)地質(zhì)年代中的某些時(shí)期內(nèi)，出于地球的氣候溫暖、潮濕，而且有豐富的礦物養(yǎng)料，因此植物生長(zhǎng)得持別高大和繁茂。這些落群生長(zhǎng)的陸生植物，構(gòu)成了成煤的物質(zhì)基礎(chǔ)。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里，地球的造山運(yùn)動(dòng)和地殼不斷的變動(dòng)，使有些落群生長(zhǎng)的植物隨著地殼下沉，后來(lái)慢慢地被水淹沒(méi)，或者被山石覆蓋。在多水缺氧的情況下，堆積在水中的植物殘骸受一種“厭氧細(xì)菌”（不靠空氣而靠奪取植物遺體里的養(yǎng)份而生成的微生物）的作用，脫去不穩(wěn)定的含氧物質(zhì)（一般以二氧化碳和水的形式除去），使殘留物的氧和氫的含量減少，碳含量相對(duì)增高。與此同時(shí)，植物殘骸還受到其他生物化學(xué)作用，產(chǎn)生大量的腐植酸及瀝青類(lèi)物質(zhì)。這種既合有植物殘骸未被分解的族組成部份（如根、莖、葉、樹(shù)皮等），又含有腐植酸，而且碳含量比植物殘骸高、水份比較大的物質(zhì)稱(chēng)為泥炭。在泥炭形成的過(guò)程中，往往出現(xiàn)植物生此交替和地殼不斷變動(dòng)的情況。如果地殼垂直下沉的速度與泥炭堆積的速度差不多，泥炭層就會(huì)不斷地變厚；如果地殼垂直下沉的速度比泥炭堆積的速度大，隨著時(shí)間的推移。泥炭層的上面就會(huì)被沙土覆蓋而形成頂板，頂板越厚,泥炭受壓力和地?zé)岬淖饔镁驮酱蟆Ｓ捎诘責(zé)岷蛪毫Φ淖饔?，使得泥炭中大分子縮合和構(gòu)化程度提高，C/H原子比增大氫和氧含量減少，泥炭就變成了褐煤。褐煤如果繼續(xù)不斷地受到增高的溫度和壓力的作用，就會(huì)引起內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的進(jìn)一步變化，褐煤就逐漸變成了煙煤或無(wú)煙煤了。煤的分類(lèi)腐植煤根據(jù)成煤的原始物質(zhì)條件不同，自然界的煤可分為三大類(lèi)，即腐植煤、殘植煤和腐泥煤。腐植煤是由高等植物形成的，在自然界中分布最廣，蘊(yùn)藏量最大，用途最廣；殘植煤是由高等植物中穩(wěn)定組份（樹(shù)皮、抱子、角質(zhì)、樹(shù)脂）富集而形成的；腐泥煤是由低等植物和少量浮游生物形成的（藻類(lèi)、菌類(lèi)、地衣等），分布范圍小，煤層厚度不大。由于腐植煤分布范圍廣，且煤層厚度厚，是我國(guó)煤炭開(kāi)采的主要對(duì)象，而且在煤炭利用和化學(xué)加工方面占有主要的位置，因此，這里主要介紹腐植煤的相關(guān)知識(shí)！腐植煤的分類(lèi)腐植煤的成煤過(guò)程主要分四個(gè)階段：泥炭一褐煤一煙煤一無(wú)煙煤。煤的最初形態(tài)就是泥炭，這在前面已經(jīng)介紹，下面主要介紹一下后面煤的三種形態(tài)。褐煤褐煤含炭在45~70%,分低級(jí)和高級(jí)兩種。低級(jí)褐煤呈現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的木材纖維結(jié)構(gòu)，這是有植物殘骸變成煤的具體證明，其組織疏密不等，顏色灰褐。高級(jí)褐煤沒(méi)有明顯的植物殘骸式木質(zhì)殘骸的痕跡，顏色由褐而黑。褐煤的主要特征是水份高（25~30%）,熱量小，放置空氣中易變成粉末，無(wú)焦粘性，不能做煉焦用煤。煙煤煙煤的顏色由暗黑而亮黑，固定碳高（82%左右），發(fā)熱量大，它的揮發(fā)份含量一般在11~45%之間，具有一定的焦粘性，但煙煤種類(lèi)較多，性質(zhì)差異也較大,后面將會(huì)做詳細(xì)介紹。無(wú)煙煤硬度較大，顏色黑亮有光澤，斷口銳利，所含熱量（約900~9200大卡）和碳（95%左右）很高，主要做動(dòng)力燃料。上述煤種中煙煤最適于焦化生產(chǎn)煉焦，是本教材研究的重點(diǎn)，有時(shí)可根據(jù)具體情況使用少量的無(wú)煙煤混配煉焦。煙煤的分類(lèi)按照我國(guó)目前的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，主要是以煤的揮發(fā)份和粘結(jié)指數(shù)來(lái)劃分種類(lèi)。對(duì)于粘結(jié)性較強(qiáng)的煤種，以揮發(fā)份和膠質(zhì)層厚度、奧亞膨脹度來(lái)分類(lèi)。煙煤主要分為氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤、弱粘煤等。從實(shí)際使用效果等方面來(lái)分析，上述分類(lèi)方法是比較簡(jiǎn)單的，所分種類(lèi)存在一些問(wèn)題。國(guó)際煤炭分類(lèi)有三個(gè)指標(biāo)，即揮發(fā)份、粘結(jié)性（自由膨脹序數(shù)和羅加指數(shù)）、結(jié)焦性（膨脹性試驗(yàn)、葛金試驗(yàn)），所分煤種較多也比較細(xì)。中國(guó)煤炭分類(lèi)前述中國(guó)煤炭分類(lèi)，首先按煤的揮發(fā)分，將所有煤分為褐煤、煙煤和無(wú)煙煤；對(duì)于褐煤和無(wú)煙煤，再分別按其煤化程度和工業(yè)利用的特點(diǎn)分為2個(gè)和3個(gè)小類(lèi)；煙煤部分按揮發(fā)分>10%-20%、>20%-28%、28%-37%和>37%的四個(gè)階段分為低、中、中高及高揮發(fā)分煙煤。關(guān)于煙煤粘結(jié)性，則按粘結(jié)指數(shù)G區(qū)分：0-5為不粘結(jié)和微粘結(jié)煤；>5-20為弱粘結(jié)煤；>20-50為中等偏弱粘結(jié)煤；>50-65為中等偏強(qiáng)粘結(jié)煤；>65則為強(qiáng)粘結(jié)煤。對(duì)于強(qiáng)粘結(jié)煤，又把其中膠質(zhì)層最大厚度Y>25mm或奧亞膨脹度b>150%（對(duì)于Vdaf>28%的煙煤，b>220%）的煤分為特強(qiáng)粘結(jié)煤。在煤類(lèi)的命名上，考慮到新舊分類(lèi)的延續(xù)性，仍保留氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤、弱粘煤、不粘煤和長(zhǎng)焰煤8個(gè)煤類(lèi)。在煙煤類(lèi)中，對(duì)G>85的煤需再測(cè)定膠質(zhì)層最大厚度Y值或奧亞膨脹度b值來(lái)區(qū)分肥煤、氣肥煤與其它煙煤類(lèi)的界限。當(dāng)Y值大于25mm時(shí)，如Vdaf>37%,則劃分為氣肥煤。如Vdaf<37%,則劃分為肥煤。如Y值<25mm,則按其Vdaf值的大小而劃分為相應(yīng)的其它煤類(lèi)。如Vdaf>37%,則應(yīng)劃分為氣煤類(lèi)，如Vdaf>28%-37%,則應(yīng)劃分為1/3焦煤，如Vdaf在28%以下，則應(yīng)劃分為焦煤類(lèi)。這里需要指出的是，對(duì)G值大于100的煤來(lái)說(shuō)，尤其是礦井或煤層若干樣品的平均G值在100以上時(shí)，則一般可不測(cè)Y值而確定為肥煤或氣肥煤類(lèi)。在我國(guó)的煤類(lèi)分類(lèi)國(guó)標(biāo)中還規(guī)定，對(duì)G值大于85的煙煤，如果不測(cè)Y值，也可用奧亞膨脹度b值（％）來(lái)確定肥煤、氣煤與其它煤類(lèi)的界限，即對(duì)Vdaf<28%的煤，暫定b值>150%的為肥煤；對(duì)Vdaf>28%的煤，暫定b值>220%的為肥煤（當(dāng)Vdaf值<37%時(shí))或氣肥煤(當(dāng)Vdaf值>37%時(shí))。當(dāng)按b值劃分的煤類(lèi)與按Y值劃分的煤類(lèi)有矛盾時(shí)，則以Y值確定的煤類(lèi)為準(zhǔn)。因而在確定新分類(lèi)的強(qiáng)粘結(jié)性煤的牌號(hào)時(shí)，可只測(cè)Y值而暫不測(cè)b值。W 中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)G>85,再用Y值或b值來(lái)區(qū)分肥煤、氣肥煤與其它煤類(lèi)，當(dāng)Y>25.0mm時(shí),應(yīng)劃分為肥煤或氣煤，如Y《25mm,則根據(jù)其Vdaf的大小而劃分為響應(yīng)的其它煤類(lèi)。按b值分類(lèi)時(shí),Vdaf《28%,暫定b>150%的為肥煤，Vdaf>28%,暫定b>220%的為肥煤或氣肥煤，如按b值和Y值劃分的類(lèi)別有矛盾時(shí)，以Y值劃分的為準(zhǔn)。Vdaf>37%,G《5的煤，再以透光率PM來(lái)區(qū)分其為長(zhǎng)焰煤或褐煤。Vdaf>37%,PM>30%-50%的煤，再測(cè)Qgr,maf,如其值>24MJ/kg(5739cal/g),應(yīng)劃分為長(zhǎng)焰煤。表1中國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)類(lèi)別縮寫(xiě)分類(lèi)指標(biāo)Vdaf%GRLYmmb%PM%Qgr,maf無(wú)煙煤WY10貧煤PM>10.0-20.0<5貧瘦煤PS>10.0-20.05-20瘦煤SM>10.0-20.0>20-65焦煤JM>20.0-28.0>10.0-20.0>50-65>65①<25.0?150)肥煤FM>10.0-37.0(>85)①>25①1/3焦煤1/3JM>28.0-37.0〉65①<25.0?220)氣肥煤QF>37.0(>85)①>25.0〉220氣煤QM>28.0-37.0>37.0>50-65>35-65<25.0?220)1/2中粘煤1/2ZN>20.0-37.0>30-50弱粘煤RN>20.0-37.0>5-30不粘煤BN>20.0-37.0<5長(zhǎng)焰煤CY>37.0<5-35〉50褐煤HM>37.0>37.0<30>30-50<24G>85,再用Y值或b值來(lái)區(qū)分肥煤、氣肥煤與其它煤類(lèi)，當(dāng)Y>25.0mm時(shí)，應(yīng)劃分為肥煤或氣肥煤，如Y<25mm,則根據(jù)其Vdaf的大小而劃分為響應(yīng)的其它煤類(lèi)。按b值分類(lèi)時(shí),VdafW28%,暫定b>150%的為肥煤,Vdaf>28%,暫定b>220%的為肥煤或氣肥煤，如按b值和Y值劃分的類(lèi)別有矛盾時(shí)，以Y值劃分的為準(zhǔn)。Vdaf>37%,GM5的煤，再以透光率PM來(lái)區(qū)分其為長(zhǎng)焰煤或褐煤。Vdaf>37%,PM>30%-50%的煤，再測(cè)Qgr,maf,如其值>24MJ/kg(5739cal/g),應(yīng)劃分為長(zhǎng)焰煤。W 煤炭分類(lèi)總表凡Vdaf>37.0%,G<5,再用透光率PM來(lái)區(qū)分煙煤和褐煤(在地質(zhì)勘探中，Vdaf>37.0,在不壓餅的條件下測(cè)定的焦渣特征為1-2號(hào)的煤，再用PM來(lái)區(qū)分煙煤和褐煤)。凡Vdaf>37.0,PM>50%者，為煙煤，PM>30%-50%的煤，如Qgr,maf>24MJ/kg(5739cal/g),則為長(zhǎng)焰煤。表2煤炭分類(lèi)總表類(lèi)別符號(hào)分類(lèi)指標(biāo)Vdaf/%PM%無(wú)煙煤WY<10.0煙煤YM>10.0一褐煤HM>37.0<501)凡Vdaf>37.0%,G<5,再用透光率PM來(lái)區(qū)分煙煤和褐煤(在地質(zhì)勘探中，Vdaf>37.0,在不壓餅的條件下測(cè)定的焦渣特征為1-2號(hào)的煤，再用PM來(lái)區(qū)分煙煤和褐煤。2)凡Vdaf>37.0,PM>50%者，為煙煤，PM>30%-50%的煤，如Qgr,maf>24MJ/kg(5739cal/g),則為長(zhǎng)焰煤。W 無(wú)煙煤的分類(lèi)在已確定無(wú)煙煤小類(lèi)的生產(chǎn)礦、廠的日常工作中，可以只按Vdaf分類(lèi)；在地質(zhì)勘探工作中，為新區(qū)確定小類(lèi)或生產(chǎn)礦、廠和其它單位需要重新核定小類(lèi)時(shí),應(yīng)同時(shí)測(cè)定Vdaf和Hdaf,按上表分小類(lèi)。如兩種結(jié)果有矛盾，以按Hdaf劃小類(lèi)的結(jié)果為準(zhǔn)。表3無(wú)煙煤的分類(lèi)類(lèi)別符號(hào)分類(lèi)指標(biāo)Vdaf/%H*/%

類(lèi)別符號(hào)分類(lèi)指標(biāo)Vdaf/%H*/%無(wú)煙煤一號(hào)WY10-3.50-2.0無(wú)煙煤二號(hào)WY2>3.5-6.5>2.0-3.0無(wú)煙煤三號(hào)WY3>6.5-10.0>3.0在已確定無(wú)煙煤小類(lèi)的生產(chǎn)礦、廠的日常工作中，可以只按Vdaf分類(lèi)；在地質(zhì)勘探工作中，為新區(qū)確定小類(lèi)或生產(chǎn)礦、廠和其它單位需要重新核定小類(lèi)時(shí),應(yīng)同時(shí)測(cè)定Vdaf和Hdaf,按上表分小類(lèi)。如兩種結(jié)果有矛盾，以按Hdaf劃小類(lèi)的結(jié)果為準(zhǔn)。W 煙煤的分類(lèi)分類(lèi)用的煤樣，如原煤灰分小于或等于10%者，不需減灰?；曳执笥?0%的煤樣需按GB474-83的煤樣制備方法，用氯化鋅重液減灰后再分類(lèi)。表4煙煤的分類(lèi)類(lèi)別縮寫(xiě)分類(lèi)指標(biāo)Vdaf/%GRLY/mmB/%貧煤PM>10.0-20.0<5貧瘦煤PS>10.0-20.05-20瘦煤SM>10.0-20.0>10.0-20.0>20-50>50-65焦煤JM>10.0-20.0>20.0-28.0>20.0-28.0>65>50-65>65<25.0<25.0?150)?150)肥煤FM>10.0-20.0>20.0-28.0>28.0-37.0085)085)085)>25>25>25(>150)(>150)(>220)1/3焦煤1/3JM>28.0-37.0>65<25.0?220)氣肥煤QF>37.0085)>25.0〉220氣煤QM>28.0-37.0>37.0>37.0>37.0>50-65>35-50>50-65>65<25.0?220)1/2中粘煤1/2ZN>20.0-28.0>28.0-37.0>30-50>30-50弱粘煤RN>20.0-28.0>28.0-37.0>5-30>5-30不粘煤BN>20.0-28.0>28.0-37.0<5<5長(zhǎng)焰煤CY>37.0>37.0<5>5-35分類(lèi)用的煤樣，如原煤灰分小于或等于10%者，不需減灰?；曳执笥?0%的煤樣需按GB474-83的煤樣制備方法，用氯化鋅重液減灰后再分類(lèi)。W褐煤的分類(lèi)1凡Vdaf>37.0%、PM>30%-50%的煤，如Qgr,maf大于24MJ/kg(5739cal/g),則劃分為長(zhǎng)焰煤。表5褐煤的分類(lèi)類(lèi)別符號(hào)分類(lèi)指標(biāo)PM/%Qgr,maf①(MJ/kg)褐煤一號(hào)HM1>0-30一褐煤二號(hào)IIM2>30-50<24①凡Vdaf>37.0%、PM>30%-50%的煤，如Qgr,maf大于24MJ/kg(5739cal/g),則劃分為長(zhǎng)焰煤煙煤的工藝性質(zhì)煙煤的工藝性質(zhì)是指煤炭在ia定的加工工藝條件下或某些轉(zhuǎn)化過(guò)程中所呈現(xiàn)的特性。如煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性、可選性、低溫干餡性、反應(yīng)性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、結(jié)渣性、灰熔點(diǎn)、灰粘度和煤的發(fā)熱量等。煉焦通常研究它的粘結(jié)性和結(jié)焦性。煤的粘結(jié)性是指煙煤在干餡時(shí)粘結(jié)其本身或加入惰性物的能力，即粉碎后的煤在隔絕空氣下加熱，有機(jī)物的熱解形成膠質(zhì)體，經(jīng)氣液固三相互相作用，變形粒之間或變形粒子與惰性顆粒間結(jié)合的特性能力。這種特性表征為煤加熱生成膠質(zhì)體中液體部分多少，流動(dòng)性大小，體現(xiàn)粘結(jié)性的好壞，不能生成膠質(zhì)體時(shí)，則沒(méi)有粘結(jié)性。煤的結(jié)焦性是指煤在工業(yè)焦?fàn)t或模擬工業(yè)焦?fàn)t的煉焦條件下結(jié)成焦炭的能力。即具有一定粘結(jié)性的煤，當(dāng)熱解到一定程度后，逐步硬化，形成半焦，繼續(xù)加熱從半焦到焦炭，經(jīng)熱分解和熱縮聚，進(jìn)一步析出氣體，焦質(zhì)逐漸致密，同時(shí)產(chǎn)生收縮裂紋，以上說(shuō)明煤的結(jié)焦性包括形成半焦前的粘結(jié)性和形成半焦后的收縮性。煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性是兩個(gè)概念，它們互相聯(lián)系，但又有不同粘結(jié)性好的煤在形成焦塊時(shí)，可能裂紋較多，變碎，其結(jié)焦性不一定好，但結(jié)焦性好的煤必須有良好的粘結(jié)性；一般情況下肥煤粘結(jié)性最好，而焦煤的結(jié)焦性最好。1.3.煤的元素組成煤中含有多種元素，其主要元素有：1、碳(C)是煤的主要組成部分，以氫、氧、氮、硫構(gòu)成化合物的形態(tài)存在。2、 氫(H)是煤的第二重要組成，位于炭環(huán)原子網(wǎng)周?chē)褐袣浜侩S變質(zhì)程度的加深而減少。3、 氧(0)是煤中的重要元素之一，是反映能力最強(qiáng)的元素，再煤中存在的總量和形態(tài)直接影響著煤的性質(zhì)。煤在變質(zhì)過(guò)程中不斷放出二氧化碳和水，故煤中含氧量隨變質(zhì)程度的加深而迅速降低。從泥炭到無(wú)煙煤，含氧量由30~40%逐漸降到2~5%o4、 氮(N)是構(gòu)成煤有機(jī)物的次要元素，主要由成煤植物的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)其含量通常在0.8~1.8%o5、 硫⑸是煤中的雜質(zhì)，通常分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫，總稱(chēng)全硫，煤含硫量一'般在1.5%以下，但高的也可達(dá)7~8%o焦炭的基礎(chǔ)知識(shí)焦炭的基本概念焦炭的定義焦炭是一種質(zhì)地堅(jiān)硬、多孔、呈銀灰色，并有不同粗細(xì)裂紋的碳質(zhì)固體塊狀材料，其真密度約1.80-1.95,堆積密度約400~520kg/m3,由C、H、0、N、S、P等元素組成，在高爐煉鐵中起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架的作用。硫份(St,d)硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一，它使生鐵質(zhì)量降低。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11%來(lái)自礦石，3.5%來(lái)自石灰石，82.5%來(lái)自焦炭，所以焦炭是爐料中硫的主要來(lái)源。焦炭硫份的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當(dāng)焦炭硫份大于1.6%,硫份每增加0.1%,焦炭使用量增加1.8%,石灰石加入量增加3.7%,礦石加入量增加0.3%高爐產(chǎn)量降低1.5-2.0%.冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%,大中型高爐使用的冶金焦含2.2磷份(P)焦炭中的磷份在煉鐵中大部分轉(zhuǎn)入鐵中，生鐵含磷使其冷脆性變大，用于轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，因采用酸性熔渣，磷難以除掉，生鐵含磷應(yīng)低于0.01~0.015%,用于平爐煉鋼時(shí)，因系堿性熔渣，磷可做燃料燒掉，煤煉焦時(shí)磷全部轉(zhuǎn)入焦炭，若要求低磷焦炭，必須控制焦炭含磷，我廠對(duì)磷不做要求?；曳?Ad)焦炭燃燒后的殘余物為灰份，主要成分是二氧化硅、三氧化二鋁等酸性氧化物，在煉焦過(guò)程中全部轉(zhuǎn)入焦炭。灰份含量增高，在高爐冶煉過(guò)程中，為造渣所消耗的石灰石和熱量將增加，高爐利用系數(shù)降低，焦比增加。焦炭灰份增加1%,焦炭用量增加2~2.5%因此，焦炭灰份的降低是十分必要的。揮發(fā)份(Vdaf)將焦炭加熱到850°C以上，即從焦炭中析出揮發(fā)物，剩余部分為固定碳和灰份。根據(jù)焦炭的揮發(fā)份含量可判斷焦炭成熟度。如揮發(fā)份大于1.9%,則表示焦炭成熟不好，焦炭耐磨性差，使高爐透氣性差，可能引起掛料，增加吹損，破壞高爐操作制度等惡果，；揮發(fā)份小于0.5~0.7%,則表示過(guò)火，過(guò)火焦易碎，容易落入熔渣中，造成排渣困難、風(fēng)口燒壞等現(xiàn)象，一般成熟的冶金焦揮發(fā)份為1%左右。7j<份(Mt)焦炭在102~105°C烘箱中干燥到橫重后損失量即為水份。水份波動(dòng)會(huì)使焦炭計(jì)量不準(zhǔn)，從而引起爐況波動(dòng)。此外，焦炭水份提高會(huì)使M25偏低，M10偏高，給轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)帶來(lái)誤差。焦炭的物理機(jī)械性質(zhì)篩分組成為使高爐透氣性好，焦炭塊度要求均勻。焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭通常分為〉40mm焦炭，25~40mm的冶金焦，10~25mm的小塊焦和VlOmm的粉焦四級(jí)，全焦中冶金然產(chǎn)率通常為93%左右，小塊焦為2~3%,粉焦為4~5%。為鑒定焦炭塊度的均勻性，可用篩孔為110X110、80X80、60X60、40X40、25X25和lOXIOmm的一套篩子進(jìn)行篩分試驗(yàn)，冶金焦塊度的均勻性可用下式表示：K=(40~80)/(>80)+(25~40)式中(40~80)>(>80)、(25~40)為該等級(jí)焦炭占冶金焦的重量百分比，K值越大，焦炭塊度均勻性越好。高爐最適宜的焦炭粒級(jí)，應(yīng)視高爐溶劑、原料情況而定。我國(guó)過(guò)去對(duì)焦炭粒度要求為：對(duì)大型高爐(1300~2000立方米)焦炭粒度大于40mm；中、小高爐焦炭粒度大于25mm。但目前一些鋼廠的試驗(yàn)表明，焦炭粒度在40~25mm為好。焦炭塊度均勻，空隙大，阻力小，高爐爐況運(yùn)行良好。轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)為了試驗(yàn)焦炭的抗碎性和耐磨性，通常采用轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。我國(guó)目前采用的的轉(zhuǎn)鼓由兩種，一種是大轉(zhuǎn)鼓（松格林轉(zhuǎn)鼓），另一種是小轉(zhuǎn)鼓（米庫(kù)姆轉(zhuǎn)鼓）。大轉(zhuǎn)鼓立徑為2m,鼓的四周上裝有直徑25mm＞長(zhǎng)800mm的鋼棍，棍間被隙為25mm,裝入＞25mm熊炭試樣410公斤，以每分鐘10轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)15分鐘。旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，因磨擦、撞擊使部分焦炭磨損或破碎，＜25mm的由棍間縫隙從鼓內(nèi)落出，以鼓內(nèi)殘留量的公斤數(shù)表示焦炭的抗碎指標(biāo)，以鼓外VlOmm的公斤數(shù)表示耐磨損標(biāo)。大高護(hù)用冶金然要求教內(nèi)為320公斤左右，鼓外VlOmm的V40公斤，中小型高爐鼓內(nèi)值可適當(dāng)降低些。大轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)焦炭試樣用量多，有時(shí)不足以表明焦炭的抗碎性變化，且設(shè)備龐大，故近年來(lái)不少焦化廠已采用小轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)。小轉(zhuǎn)鼓是直徑和寬度均為1000mm的密閉轉(zhuǎn)鼓，鼓內(nèi)焊接四根100X50X10mm規(guī)格的角鋼，互成90°,角鋼100mm的一側(cè)指向圓心，鼓內(nèi)無(wú)通心軸，取經(jīng)圓孔篩篩分后大于25mm的焦塊50公斤，裝入鼓內(nèi)以每分鐘25轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)4分鐘，然后取出焦炭于孔徑25mm和10mm的圓孔篩上過(guò)篩，以〉25mm和VlOmm的重量各占試樣總重量的百分?jǐn)?shù)為指標(biāo)。前者以M25表示抗碎指標(biāo)，后者以M10表示耐磨指標(biāo)，我廠使用的就屬于小轉(zhuǎn)鼓。焦炭生產(chǎn)工藝流程：在上一章我們已經(jīng)了解，原煤經(jīng)過(guò)洗選后即可以作為洗精煤煉焦，但仍需要做一定的工藝處理，才能達(dá)到煉焦要求，通常把原料煤在煉焦前進(jìn)行的工藝處理過(guò)程稱(chēng)為備煤工藝過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是在備煤作業(yè)區(qū)（原稱(chēng)備煤車(chē)間）來(lái)進(jìn)行完成的。原料煤主要經(jīng)過(guò)配合、粉碎、調(diào)濕、除雜等一系列過(guò)程使之達(dá)到煉焦要求之后，通過(guò)皮帶被輸送到煤塔供煉焦作業(yè)區(qū)使用。達(dá)到要求的配合煤被送到煉焦工段。煉焦工段將配合好的煤通過(guò)搖動(dòng)給料機(jī)從煤塔放出，裝入推焦車(chē)裝煤箱，并將煤搗固成煤餅，裝入炭化室中進(jìn)行煉焦。煤的熱解過(guò)程：配合好的洗精煤進(jìn)入焦?fàn)t，就開(kāi)始了所謂的煉焦過(guò)程。煉焦過(guò)程簡(jiǎn)單的說(shuō)：就是配合煤的高溫干餡。即把煉焦配煤在常溫下裝入炭化室后，煤在隔絕空氣的條件下受到來(lái)自爐墻和爐底（1000°C~1100°C）的熱流加熱。煤料即從炭化室墻到炭化室中心方向，一層一層地經(jīng)過(guò)于燥、預(yù)熱、分解、產(chǎn)生膠質(zhì)體、膠質(zhì)體固化、半焦收縮和半焦轉(zhuǎn)變?yōu)榻固康倪^(guò)程。煤的熱解過(guò)程大體可分力以下幾個(gè)階段：1、 干燥和預(yù)熱：200°C以前是煤的干操和預(yù)熱階段，同時(shí)析出吸附在煤上的二氧化碳、甲烷等氣體。2、 開(kāi)始分解：200~350°C煤開(kāi)始分解。由于側(cè)鏈的斷裂和分解，產(chǎn)生氣體和液體，350°C前主要分解出化合水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等氣體，焦油蒸出量很少。3、 生成膠質(zhì)體：350~450°C時(shí)由于側(cè)鏈的斷裂生成大且的液體、高沸點(diǎn)焦油蒸汽和固體微粒，并形成一個(gè)多分散相的膠體系統(tǒng)：即膠質(zhì)體，凡是能生成膠質(zhì)體的煤都有粘結(jié)性。4、 膠質(zhì)體固化：450~550°C膠質(zhì)體中的液體進(jìn)一步分解，一部分以氣態(tài)析出，一部分固化并與碳原子平面網(wǎng)格結(jié)合在一起，生成半焦。5、 半焦收縮：550~650°C,半焦進(jìn)一步析出氣體而收縮，同時(shí)產(chǎn)生裂紋。6、 生成焦炭；650~950°C,半焦繼續(xù)析出氣體，主要是碳原子平面網(wǎng)格周?chē)臍湮龀?，因而半焦繼續(xù)收縮，平面網(wǎng)格間縮合、變緊，最后生成焦炭。在此階段析出的焦油蒸汽與熾熱的焦炭相遇，部分進(jìn)一步熱分解，析出的游離碳沉積在焦炭上，逸出的蒸汽成分與低溫狀態(tài)下的不同，這個(gè)再分解過(guò)程叫做二次熱分解。煤的開(kāi)始分解、膠質(zhì)體生成及固化溫度，隨煤種不同而異，一般來(lái)說(shuō)，隨變質(zhì)程度加深，開(kāi)始分解溫度、膠質(zhì)體固化溫度變高。煤的結(jié)焦機(jī)理上面對(duì)煤的熱解過(guò)程的概述只能說(shuō)明煤煤熱解的基本情況，并不反應(yīng)真正的熱解狀態(tài)，事實(shí)上熱解過(guò)程中既存在側(cè)鏈的斷裂，同時(shí)也發(fā)生還原性的聚合、縮合作用，既存在鍵的斷裂、聚合等化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)也發(fā)生熱解產(chǎn)物（固體、液體、氣體）所組成的分散體系中，不溶解顆粒的再分散及吸附分散介質(zhì)的表面作用；既有化學(xué)鍵間的作用又由于被分解出氣體不易透過(guò)膠質(zhì)體而產(chǎn)生的壓力作用等。因此熱解過(guò)程是由許多同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程所進(jìn)行，熱解過(guò)成的每一階段也并非絕然分開(kāi)，而是相互交叉的。再加上配合煤是由各種牌號(hào)的煤按照不同的比例組成的，因此加熱時(shí)配合煤相互間更發(fā)生根復(fù)雜的交叉的物理化學(xué)作用。對(duì)于這樣一個(gè)復(fù)雜的矛盾過(guò)程，我們必需抓住主要矛盾和主要矛盾方面去研究煤的結(jié)焦機(jī)理。下面我們從煤熱解過(guò)程中，側(cè)鏈的斷裂和同時(shí)發(fā)生的聚合這一基本矛盾出發(fā)，來(lái)討論煤結(jié)焦過(guò)程的粘結(jié)和裂紋形成機(jī)理。低變質(zhì)程度的煤（長(zhǎng)焰煤、弱粘煤、氣煤）或煤中穩(wěn)定組、側(cè)鏈長(zhǎng)且含氧多，熱穩(wěn)定性差，在較低溫度下大部分膠質(zhì)體被分解，半焦形成前剩下的膠質(zhì)體數(shù)量少，不能填滿殘留的固體顆粒間空隙，粘結(jié)性差。高變質(zhì)程度的煤（瘦煤），側(cè)鏈短而少，生成的液體量少，膠質(zhì)體粘度大，不能填滿殘留固體顆粒間的空隙，粘結(jié)性也差。中變質(zhì)程度的煤（肥煤、焦煤），側(cè)鏈適當(dāng)且含氧少，生成的液體多，熱穩(wěn)定性好，粘度適中，有一定流動(dòng)性，有一定膨脹壓力，能形成均一的膠質(zhì)體，粘結(jié)性好。膠質(zhì)體固化過(guò)程中，由于氣體不易穿過(guò)膠質(zhì)體，故在膠質(zhì)體內(nèi)聚集膨脹，當(dāng)其壓力大于膠質(zhì)體的阻力時(shí)便逸出。此時(shí)，因膠質(zhì)體逐漸固化，原來(lái)聚集氣體的空間就形成了氣孔，固化的膠質(zhì)體與未分解的固體殘留物結(jié)合在一起，形成了多孔的半焦。配煤煉焦基礎(chǔ)知識(shí)配煤煉焦的定義所謂配煤煉焦是把幾種牌號(hào)不同的單種煤按ia定的比例配合起來(lái)煉焦。采用配煤煉焦有很大意義，已被我國(guó)焦化廠普遍使用。配煤煉焦的優(yōu)點(diǎn)1、 節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤，擴(kuò)大煉焦煤源。2、 充分利用各種煤的結(jié)焦特性取長(zhǎng)補(bǔ)短，改善冶金焦炭質(zhì)量。3、 合理利用煤炭資源，在保證焦炭質(zhì)量的前提下，增加煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和煉焦煤氣的發(fā)生量。4、 充分利用本地資源，因地制宜發(fā)展焦化企業(yè)。配煤的基本原則：1、 焦炭質(zhì)量達(dá)到規(guī)定指標(biāo)，滿足使用部門(mén)的要求。2、 不會(huì)產(chǎn)生對(duì)爐墻有危害的膨脹壓力和引起推焦困難。3、 在滿足焦炭質(zhì)量的前提下，盡量多配氣煤，增加化產(chǎn)品產(chǎn)率，盡量少配優(yōu)質(zhì)煤，多配劣質(zhì)煤。4、 盡可能降低配煤中的灰份和硫份。5、 充分利用本地資源，作到運(yùn)輸合理，降低成本，最大限度實(shí)行區(qū)域配煤。6、 力求達(dá)到配煤質(zhì)量穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)和操作。配合煤的質(zhì)量要求配合煤指標(biāo)范圍根據(jù)焦指標(biāo)而定，一般焦化廠主要生產(chǎn)二級(jí)焦炭，推算配合煤指標(biāo)為：水份9~11%；灰份＜9.5%；硫份＜0.85%；揮發(fā)28~32%；G值N68；Y值13~15。粉碎細(xì)度（煤料被粉碎后，3mm以下粒度級(jí)的煤的重量占全部煤料重量的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)之為配煤的細(xì)度）在90%左右；不同牌號(hào)的煤各有特點(diǎn)，它們?cè)谂涿褐衅鸬淖饔靡膊幌嗤?，如果配煤方案合理，就能充分發(fā)揮各種煤的特點(diǎn)，提高焦炭質(zhì)量。例如：氣煤的結(jié)焦性比焦煤、肥煤差，但其膨脹壓力小，收縮大，揮發(fā)份高，在單獨(dú)煉焦時(shí)，因收縮大，使焦炭裂紋增多，降低焦炭塊度。但在配煤中，可以起到減小膨脹壓力，增加收縮使推焦順利及增加化學(xué)產(chǎn)品和煤氣的作用。又如瘦煤粘結(jié)性較差，單獨(dú)煉焦時(shí)焦炭的耐磨性差，但其收縮裂紋少，在配煤中配入瘦煤，可以提高焦炭的塊度。焦煤結(jié)焦性最好，但大部分焦煤灰份硫份較高，若在配煤中配入一些低灰低硫煤，就可以克服這一缺點(diǎn)。從上述幾例中可以看出，配煤煉焦可以發(fā)揮各種煤之長(zhǎng)處，克服各種煤之短處，從而煉出優(yōu)質(zhì)焦炭來(lái)。要做到這一點(diǎn)，首先要了解各單種煤的結(jié)焦性質(zhì)。肥煤肥煤是中等變質(zhì)程度的煤，揮發(fā)份較氣煤低，粘結(jié)性好，在加熱過(guò)程中產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體，其熱穩(wěn)定性好，存留時(shí)間長(zhǎng)，粘度不大，但結(jié)焦過(guò)程收縮度大，產(chǎn)生大量橫裂紋。在我國(guó)配煤方案中，采用肥煤或氣肥煤為基礎(chǔ)煤來(lái)使用，主要是因?yàn)槠湔辰Y(jié)性好，可以較多配入若粘結(jié)性煤，從而煉出質(zhì)量合格的焦炭。焦煤焦煤是中等變質(zhì)程度的煤，變質(zhì)程度高于肥煤，生成年代較長(zhǎng)，單獨(dú)煉焦時(shí),可生成熱穩(wěn)定性較好的膠質(zhì)體，焦炭強(qiáng)度高、塊度大，耐磨性好，最適于煉制優(yōu)質(zhì)焦炭。但是貯存量小、價(jià)格高，難以大量使用，在配煤中配入焦煤，主要是用于提高焦炭強(qiáng)度。瘦煤瘦煤變質(zhì)程度較高，揮發(fā)份較低，在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的膠質(zhì)體量少且粘度大,收縮度小，單獨(dú)煉焦時(shí)焦炭塊度大，裂紋少，但焦炭的熔融性差，從外觀上看，有粒狀物質(zhì)存在，焦炭的耐磨性較差，配煤中配入瘦煤可提高焦炭塊度和結(jié)焦率。1/3焦煤1/3焦煤處于焦煤、肥煤、氣煤中間地帶，是一個(gè)指標(biāo)變化幅度較小的煤種。故此兼有相近煤種的性質(zhì)。其特點(diǎn)是揮發(fā)份較高，其粘結(jié)性和質(zhì)量較好的焦煤、氣煤相當(dāng)，次于肥煤。弱粘煤弱黏煤揮發(fā)份和氣煤、1/3焦煤、焦煤、肥煤相近，粘結(jié)性較以上幾個(gè)煤種都很低，在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的膠質(zhì)體質(zhì)量差、易揮發(fā)，對(duì)焦炭的強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。配煤方案的制作了解的各單種煤的特點(diǎn)，就可以試著做配煤方案了。按照上面介紹的配合煤指標(biāo)，根據(jù)各單種煤的實(shí)際指標(biāo)，做