微观强粘比概念在炼焦配煤生产中的应用
配煤炼焦技术研究与分析
配煤炼焦技术研究与分析随着煤炭行业的持续不断发展,很多焦化企业面临严峻的生存压力,大量的焦化企业为了最大限度降低生产成本开始重视对配煤技术的研发,通过增加气煤用量来降低焦肥比,还可以利用焦粉回配达到降低瘦煤配入量,这些方法绝大多数都是在企业日常生产活动中依靠经验创造出来的配煤技术。
基于配煤炼焦相关技术使用问题,我们以配煤炼焦相关技术为中心,进行深入讨论和分析。
标签:炼焦配煤;煤质指标;煤岩指标0 前言目前有一部分企业建立了煤岩配煤系统来指导配煤,这些都是通过煤种的自身特有属性和焦炭自身质量关系综合起来得出的。
然而,煤种的单一特性却不能得到有效保障,一般情况下,混煤就是在煤中增添一些非煤物质,导致建立起来的数字关系不能有效反应出来焦炭中的质量现象。
因此,新时代配煤技术研究主要是侧重于煤炭自身本质结构、特性和炼焦效果等方面。
1 关于炼焦配煤技术分类分析配煤炼焦一般是把2种或者2种以上的单种煤,均匀的按照合适的比例进行配合,使得各种煤之间进行取长补短,生产出优质焦炭,并且,能够合理使用煤炭资源,来增加炼焦化学产品。
通常情况下,通过对炼焦配煤技术的总结可分为以下3类:传统配煤、煤岩学配煤与配入添加物配煤。
①传统配煤技术分析,传统配煤技术,一般是指借助煤质指标来指导配煤,比较常用的评价炼焦煤技术指标一般有挥发分Vdaf、灰分Ad、全硫S、粘结指数G值、煤种胶质层最大厚度Y值等,关于煤的挥发分是表征煤变质程度的重要指标。
同一种煤质中的丝质组与稳定组、镜质组具有不同产率挥发分;②煤岩学配煤技术分析,一般情况下,煤是一种不均衡物质,由不同种类的工艺性质微煤岩组分综合组成。
它们再配煤中的功能各不相同。
煤中的活性组质量也存在很大不同;③关于配入添加物炼焦技术分析,当下,很多优质炼焦煤资源短缺。
并且价格也比其他炼焦煤要高很多,因此,把多种添加剂加入到煤中来达到降低优质炼焦煤的使用量将成为一种主流发展趋势。
2 关于配煤炼焦技术分析2.1 针对煤岩配煤技术分析以往的配煤技术中,煤质指标并不能有效反映各种炼焦煤中的结焦性中的差异,这些技术中的信息数据只是代表了煤种的总体胶质层的厚度和总体粘结指数,是通过煤种不同粘结性能组分所来表达出来的综合数值。
煤质分析在炼焦配煤中的应用
煤质分析在炼焦配煤中的应用摘要:随着中国钢铁工业的迅速发展,生产规模不断扩大,高炉的普及对焦炭质量和产量提出了越来越大的要求,造成优质炼焦煤资源严重短缺,直接影响到炼铁成本。
因此,在确保满足高炉生产需求的前提下,合理利用煤炭资源的价格优势以及寻找合理的配煤方案,以降低配煤成本,稳定焦炭质量,已成为企业迫切需要解决的问题。
面对严峻的市场形势,为了进一步提高企业竞争力,将煤质分析指标为指导,结合试验焦炉热态强度,根据配煤模型进行调整,不断优化配煤方案,稳定焦炭质量,同时降低配煤成本。
关键词:煤质分析;炼焦配煤;应用;引言煤炭是我国重要的能源消耗类型。
2021年,全国煤炭消费量占能源消费总量的56%,相比前几年的占比虽有所下降,但仍然超过50%。
煤质特征是影响煤炭资源评价的重要因素之一,煤的灰分、挥发分及硫分含量决定了煤的种类,进而决定了煤的用途;在地质沉积环境研究方面,煤质特征也起到很大的作用,因为煤质特征直接反映了煤干馏成焦炭的能力。
1煤炭品质分析的定义煤炭质量分析主要包括:事先了解煤炭的性质和组成及其内部结构,在准确了解煤炭的特性后,通过专业的物理或化学方法测试研究煤炭指标,整个过程称为质量分析。
煤炭质量分析是一般包括工业分析、全硫分析、粘结指数、胶质体质量、岩相分析等。
干扰煤炭质量分析结果的因素有煤的研磨能力和湿度、挥发和灰分。
排除了相关因素的干扰后,还存在操作人为错误、分析过程中的系统错误、分析设备老化等物质问题、样品煤粉粒度、煤质分析所处环境等因素在实际分析过程中,应深入研究影响测量结果的所有因素,以避免低误差,并尽可能提高煤炭质量分析的准确性。
2煤质分析2.1煤的工业分析煤炭工业分析,包括灰分、挥发分、水分以及固定碳。
它是煤炭质量的主要指标,也是煤炭质量评价的基础。
在工业分析测量结果的基础上,可以对各类煤炭的加工和使用及其工业利用的性质、类型和效率进行初步诊断。
测量不确定性是一个参数,用于量化测量值的不确定性和可靠性程度。
炼焦配煤
1配煤的必要配煤作为炼焦煤准备的工序之一。
炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。
即为了生产符合质量要求的焦炭,把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。
炼焦用煤品种较多,应用配煤技术,不仅能保证焦炭质量,还能合理地利用煤炭资源,节约优质炼焦煤,扩大炼焦煤资源。
配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。
长期以来,配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序早期炼焦只用单种煤,随着焦化行业的发展,炼焦煤储量的明显不足,高炉用焦要求的提高,单种煤已不可能用来炼焦,走配煤之路已势在必行。
如济源金马焦化配煤比:35%ZJM,35%JM,15%FM,15%SM,可练出供济钢用的一级冶金焦,同时加入了肥煤,增加了化产回收,成本在1000元/t,而只用主焦煤炼焦成本在1200元/t,同时降低了化产回收,配煤效益可见一斑。
2 配煤的选择及方法各单种煤的结焦性(1)褐煤褐煤的变质程度高于泥煤而低于分类方案中的其它所有煤种。
在分类方案中,它的可燃基挥发分大于40%,煤中含有多量水分,加热时它不能产生胶质体,因此没有粘结性,在现代炼焦炉中不结焦,我们不将它划分在炼焦煤范围内。
在某些炼焦煤非常缺乏的国家,他们是通过复杂的工艺,利用褐煤制造型块炼成型焦,这已不属配煤炼焦的范畴,故不多述。
(2)长焰煤长焰煤的变质程度比褐煤高,在分类中其可燃基挥发分大于37%,胶质层厚度小于5毫米,这种煤粘结性极弱,在现代炼焦炉中不能单独结成焦炭。
在某些长焰煤多的地区,可以少量配用,但配入量稍多时,常会使焦炭强度和耐磨变坏,尤其是配煤中肥煤不够多时更为明显。
所以长焰煤也不列入炼焦煤范围内。
(3) 气煤气煤的变质程度较长焰煤高。
在分类图中气煤是一大类,它包括可燃基挥发分在30%~37%、胶质层厚度大于9~25毫米以及可燃基挥发分大于37%、胶质层厚度大于5~25毫米两区域。
前者属肥气煤,有一定的结焦性,其中二号肥气煤在现代焦炉中能单独炼焦,但质量较差,只能供中、小高炉使用。
1/2中黏煤在炼焦配煤中的应用研究
值在 3 0 ~6 0 。人 工 测 定 的平 均 镜 质 组 最 大 反 射 率 为0 . 9 0 7 , 气煤 0 . 6 5 %- 0 . 8 %含 量达 到 4 6 . 8 9 %, 焦
煤 1 . 2 %~1 . 5 % 的含量 只 有 1 . 1 1 %, 而 且 在 干馏 过 程 中只收 缩不膨 胀 , 属 于煤 化 度 低 、 挥 发 分较 高 、 变 质程 度较 为年轻 的煤种 。同时单种 煤 中 S i O 、 A 1 0 等 碱性氧 化物含 量较 高 , 对 焦炭热 态强 度影 响较大 。
等黏结 性 的中高挥 发 分 烟 煤 , 单独 炼 焦 时 生成 的焦 炭强度 较差 , 粉 焦 率较 高。 现将 我 厂所 使 用 的 1 / 2
d u c t i n g 4 0 k g pi l o t p l a n t t e s t a n d i n d us t r i a l c o k i n g t e s t , i t s h o ws t h a t wi t h t h e i nc r e a s e o f f a t c o a l u p t o
l 5% , t he c o k e q u a l i t y c a n me e t t h e r e q ui r e me n t o f b l a s t f u r na c e, a n d t he c o k i n g c o s t i s s i g ni f i c a n t l y r e d u c e d. Ke y wor ds:1 /2 me d i u m c a k i n g c o a l ;I nd u s t r i a l t e s t ; Co k e qu a l i t y
煤岩分析在炼焦配煤生产中的应用
煤岩分析在炼焦配煤生产中的应用摘要:我国焦化企业由于受技术因素影响,焦炭的质量波动极大,煤岩分析法为焦化企业摆脱这种困境提供了科学的方法,使炼焦企业能够利用煤岩分析理论以及技术生产出高质量的焦炭。
关键词:分类堆放;混煤;鉴别;炼焦配煤各焦化企业生产使用的优质炼焦煤资源随着人类的开采逐年减少,冶金焦价格也在逐年攀升,导致炼焦企业不得不使用其他煤种来代替,企业使用的煤种越来越多,洗煤厂为了获得高额的利润,把两种或者是多种配洗煤混和配洗后当做优质的焦煤出售给炼焦企业,而炼焦企业的常规化验方法不能有效鉴别出混煤情况,以及各种煤混合的比例是多少,各地煤炭的质量也有差异,所以即使是相同种类的煤炭质量也是参差不齐,在这种情况下造成企业使用的单种煤的质量得不到有效地保证。
这些质量差异较大的原料洗精煤如果作为原料进入到焦化企业的焦炉生产中,企业的生产出来的焦炭质量很难得到保证,使炼钢企业的生产受到影响。
针对这种状况焦化企业普遍采用煤岩学理论,采取措施对原料洗精煤的的质量进行控制,通过煤的镜质组最大反射率鉴别焦煤与混合煤,于此同时还通过反射率分布图有效地鉴别出混煤比例,运用煤岩学参数指导焦化企业的配煤炼焦生产,提高了焦炭的质量,而且使生产成本得到有效的降低。
1 进厂原料煤要分类堆放大型的焦化厂的产能较大,原料煤的供应量也就比较多,一般的大型炼焦企业的煤炭供应户大约有20~30家。
有些企业的煤场贮存量比较小、煤斗槽与筒仓的数量比较少等条件限制,这些20余种原料煤受现有的场地的影响堆放的时候只能把质量相差不多的煤种一起堆放,配煤时作为单种煤使用,炼焦企业使用的单种煤通常情况下为10种,最多的时候可以达到12种。
炼焦企业原煤的分类通常是根据原煤的黏结性与工业分析指标,把原煤中硫分与灰分相近的原煤作为同一类原煤堆放在一起,以节省堆放场地,在生产中发现焦炭质量的波动对配煤比的影响非常大,特别是焦炭强度指标的联系非常紧密,经常会随着焦炭强度指标上下起伏。
炼焦配煤技术与方法(优化配煤,确保焦炭质量)
炼焦配煤技术与方法(优化配煤,确保焦炭质量)一、配煤原理1、胶质层重叠原理:要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接,这样可使配合煤在炼焦过程中,能在较大的温度范围内处于塑性状态,从而改善粘结过程,并保证焦炭的结构均匀。
其中典型的方法是“J法”配煤技术。
“J法”配煤技术是一种快速、准确、简单、经济、随机确定各种最佳(实用)配煤方案的新技术,以“煤的粘结能力测定法”为基础,以煤与焦相互统一变化规律为依据,准确预测焦炭强度,按Jb-Vdaf“米”字形配煤图及其原则进行操作,评估煤质,确定“主导煤”,辨明“添加剂煤”和“填充剂煤”,用简易“优选法”确定配煤比,定出配煤方案。
2、互换性配煤原理:焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。
单种煤的变质程度决定其活性组分的质量,镜质组平均组最大反射率是反映单种煤的变质程度的最佳指标。
目前应用煤岩学指导配煤,很多焦化厂都有自己的配煤方案,但一般都是镜质组平均随机反射率、反射率直方图及镜惰比三个参数作为煤岩学配煤参数。
根据互换性配煤原理,当配煤有较强粘结性时,加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高,回配3%~5%的焦粉代替瘦煤炼焦,技术上是可行的,但在同样煤质情况下不添加粘结剂,要保证焦炭质量,焦粉的细度至关重要。
3、共炭化原理:煤中加入非煤粘结剂进行炭化,称为共炭化。
共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据,也为加入有机渣油?塑料类?橡胶类?沥青等与煤共炭化提供了可能性,并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。
在400℃下将废塑料与煤焦油沥青共热解,收集热解油和气体产物,反应所得的残余物与弱粘结煤共焦化能提高其结焦性。
二、配煤的意义和原则随着高炉的大型化对冶金焦质量要求的提高及我国煤炭资源分布的不均衡,用单种炼焦煤来生产焦炭已不可能,必须采用多种煤配合炼焦。
配煤就是将两种或两种以上的煤,均匀的、按适当的比例配合,使各种煤之间取长补短,生产出优质的冶金焦,并能合理的利用煤炭资源,增加炼焦化学产品。
探讨炼焦配合煤的最佳配比问题
探讨炼焦配合煤的最佳配比问题摘要:本文对炼焦协作煤的最正确配比问题进行探究,由炼焦配煤问题的探究方法展开论述,分析了不同种类的煤在炼焦过程中的作用,进而根据炼焦的工艺以及炼焦的相关环节论述了配煤在其中的不同指标。
最终,通过试验对于炼焦协作煤中瘦煤、焦煤、肥煤等不同煤种的最正确配比进行探究,以此为不同煤种以及不同炼焦环节中协作煤的有效应用提供参考,进而优化生产环节,维护炼焦生产的科学性。
关键词:炼焦;协作煤;配比在炼焦的过程中,合理的煤炭资源配比可以提升生产的合理性与规范性,进而促进炼焦质量的提升,并且保证煤资源的有效应用。
煤资源在多个生产领域中具有广泛的应用性,但在适用的过程中,需要对于煤资源进行有效的配比,以此加深煤资源的应用性。
配煤比就是配煤方案,使用几种不同煤种根据肯定配入比例混合成协作煤,协作煤指标基本是各煤种的指标与其相应配入百分比乘积的加和运算。
1 炼焦协作煤配比问题的讨论方法煤是炼焦过程中的主要原料之一,在进行炼焦的过程中,炼焦协作煤的最正确配比问题是提升煤资源利用率以及保证焦炭应用质量的重要组成部分。
为保证煤的最正确配比,需要在进行协作煤应用的过程中,针对煤的配比,进行科学的测定。
在此过程中,由于炼焦化学反应是一个较为冗杂的过程,要应用理论进行配煤问题的解决难以实现,因此要通过统计与试验的综合运用,形成有效的解决方法。
此外,还有部分学者在统计的基础上,应用数学的方法进行配煤问题的探究,如线性规划法、单纯形--点阵法等。
应用数学方法进行探究的过程需要进行大量数据的收集与统计,在二种或者三种原料煤的状况下会更为适用。
通常依靠对于各单种煤的极限比例来对于焦炭强度进行操纵,在试验的过程中,由于煤质改变或煤种缺乏,会对于焦炭的质量形成肯定的影响,这时要尽可能多的利用库存进行配比的调整。
在配比改变后,需要对于协作煤的灰分、硫分、挥发分等进行计算,以满足试验的基本要求。
2 不同种类炼焦煤在配煤中的作用2.1 气煤加热气煤生成的胶质体量较大,并且这种胶质体的稳定性缺乏,以及出现分解。
焦粉在配煤炼焦中的试验及应用
焦粉在配煤炼焦中的试验及应用作者:王宝明作者单位:黑龙江建龙钢铁有限公司焦化厂1.期刊论文王大力.刘平.刘开明.Wang Dali.Liu Ping.Liu Kaiming焦粉替代瘦煤的配煤炼焦试验研究-煤化工2009,37(2)通过煤岩显微分光光度计系统对焦粉配煤炼焦进行了系统的研究,研究了焦粉的配人量对配合煤的镜质组最大反射率及区间变化和显微组分变化的影响,结合小焦炉产品各项质量指标的变化,得到太原煤气化公司焦化厂焦粉的最佳配入比例为1.0%~1.7%,最佳粒度范围为<3mm占98%~100%、<1mm占78%~80%、<0.2mm占40%~50%.煤岩显微分光光度计系统的应用,不但促进了焦粉回配炼焦技术更加系统和精细,也保证了在焦粉配人后焦炭质量的稳定.2.会议论文闫建桥.周兵祖.付强.舒帮君除尘焦粉回兑配煤炼焦的应用2007本文介绍了除尘焦粉回配煤炼焦的工艺技术。
除尘焦粉回配煤炼焦为焦化生产中产生的固体废弃物及二次污染找到了新的处理途径。
同时该工艺方法为焦化生产找到了新的经济增长点。
3.学位论文张纪民焦化厂固体废弃物在配煤炼焦中的应用2006焦化厂在干法熄焦、焦油沉淀以及在污水的生化处理过程中,分别产生大量的焦粉、焦油渣和活性污泥等固体废弃物。
这些固体废弃物若不加以处理和利用,任意堆放,不仅污染水体,土壤,危害环境,而且浪费大量的宝贵资源。
因此开展焦化固体废弃物对焦炭质量的影响研究,对保护环境、降低成本与节约资源等方面具有重要的意义。
本研究根据固体废弃物的特性,结合武钢焦化厂的实际情况,在5kg小焦炉上进行固体废弃物参与配煤炼焦实验,在不影响焦炭质量的前提下,添加适当比例的固体废弃物进行配煤炼焦。
结果表明,添加适量的固体废弃物配煤炼焦是可行的。
在确保焦炭质量的前提下,得到焦油渣、焦粉及活性污泥分别替代肥煤、瘦煤、肥煤的最佳添加量依次为2.0﹪、2.0﹪、2.0﹪。
通过正交实验找出了在保持配合煤比例不变的情况下,同时添加三种固体废弃物最佳配比为,焦粉:1.0﹪;焦油渣:2.0﹪;活性污泥:1.0﹪。
炼焦煤中配入粘结剂生产优质焦炭的研究与应用
炼焦煤中配入粘结剂生产优质焦炭的研究与应用一、前言为扩大炼焦煤资源,节约优质炼焦煤,提高弱粘结性炼焦煤的配量,降低配煤成本,改善焦炭质量,我厂进行了在炼焦煤中直接加入粘结剂生产优质焦炭的试验研究,并在生产中成功应用、取得了很好的效果。
配入粘结剂后,焦炭质量指标明显提高,配煤成本大幅降低。
二、配加粘结剂的可行性研究1.技术原理煤的热解过程是一个复杂的物理化学过程。
具有粘结性的煤在热解过程中都有胶质体形成。
煤粘结性的好坏取决于胶质体的数量,流动性和半焦形成前的热稳定性(可由胶质体的温度范围来体现)。
配煤中加入粘结剂,可提高配合煤流动度,促进焦炭结晶的成长,改善焦炭的结晶性和显微组织,同时增加煤容惰能力,因此,它们可以部分替代强粘结煤或增加炼焦中不粘结煤的用量。
β树脂是粘结剂中溶于喹啉但不溶于(甲)苯的组分,是中、高相对分质量的稠环芳烃,粘结性好,是粘结剂中起粘结作用的主要成分,粘结剂的β树脂决定着其粘结性能。
一般认为,β树脂含量越高,粘结剂质量越好,β树脂对于增强粘结剂的粘结能力,具有非常重要的意义。
根据中间相(液晶)理论,,以芳香族为主要成分的粘结剂能生成液晶化合物,粘结剂以芳香族化合物为主,适量添加此类粘结剂可提高焦炭的各向异性程度。
同时,配合煤中含有适量的高煤化度瘦煤,可提高焦炭的各向异性程度。
2.炼焦煤资源质量状况及配煤结构2.1炼焦配煤结构我厂炼焦配煤主要以肥煤、焦煤、1/3焦煤为主,气煤、瘦煤配量少,优化配煤实验研究、配煤结构等存在较大差距,配煤成本高、焦炭质量指标较差。
具体配煤结构见表1:配煤结构表1由表1可看出:在粘结剂未配入前2009年至2011年,我厂炼焦配煤中:资源少价格高的肥煤、焦煤、进口煤配比高达68%,而价格低的瘦煤、弱粘煤配比仅占总配比的6%。
为此,进一步优化配煤结构、扩大炼焦煤资源的研究与实践势在必行。
3.添加粘结剂(NL)的实验室试验3.1单种煤添加粘结剂试验.第一阶段:在粘结性较差的瘦煤、1/3焦煤、焦2煤、弱粘煤、无烟煤中分别加入3%和5%的粘结剂,进行实验室实验,研究粘结剂对单种煤的粘结性的影响。
炼焦配煤专家系统的研究与开发
图 4 单 种煤 炼 焦 CRI与 CS 的 关 系 R
作 者 简 介 :任 学 延 (9 1 ) 1 6 一 ,男 ,高 级 工 程 师
燃 料 与 化 工 3 0
F e a l& Ch m i a r c s e e c lP o e s s
内外焦化 企业 配煤经验 的基 础上 ,将 单种 煤 的若 干
评价指标 进行量 化 ,并 结合 多年 的生产实 践进行 优
化 .总结 出适合 企业用 煤结构 特点 的单种 煤评价 体
系。
焦 炭质 量预测模 型 是炼焦 配煤专 家 系统 的核 心
内 容 ,包 括 焦 炭 灰 分 、硫 分 、 、M C R 和 。 S 、
较试 验焦略 高 。
从 图 6可 以看 出 ,不 同 炼 焦 过 程 的 焦 炭 之 间 存
在 着相 同 的变 化趋 势 . 即试 验 焦 和 生 产 焦 的 C R S
均 比较 高 , 两类 焦 炭 之 间约 相 差 1% 。 5
2 O年 1 Ol 1月
第4 1卷第 6期
F e & C e cl rcse ul hmi oess aP
要讨 论 配煤质量 及焦炭 质 量对焦 炭热性 质 的影 响。
从 图 5可 以 看 出 ,不 同 炼 焦 过 程 的 焦 炭 之 间 存
研 究 表 明 ,焦 炭 的 冷 强 度 是 焦 炭 热性 质 的基
础 ,因 此 焦 炭 热 性 质 仍 需 要 选 择 表 征 炼 焦 煤 变 质 程
在较好 的对 应关 系 ,即试验 焦 和人炉 焦 能够反 映生 产焦 质量差 别 ,试 验 焦 的 焦 低 9 %,入 炉焦 的
简述煤的粘结机理及应用
简述煤的粘结机理及应用煤的粘结机理及其应用,是研究煤的燃烧特性、煤的加工利用和煤炭工业生产技术的重要内容。
本文将从煤的组成、煤的结构特征和粘结机理等方面入手,详细介绍煤的粘结机理及其应用。
一、煤的组成和结构特征煤是一种主要由碳、氢、氧、氮和少量硫等元素组成的岩矿类燃料。
煤的基本组成是有机质,主要包括纤维素、木质素和脂肪烃等。
此外,煤中还含有很多矿物质,如石英、黄铁矿、辰砂等。
煤的结构特征主要有以下几个方面:1. 微观结构:煤的微观结构是由纤维素、木质素和脂肪烃等有机质所组成的,具有层状结构和芳香环结构。
2. 纳米孔结构:煤中存在大量的纳米孔隙,这些孔隙对煤的质量和燃烧性能有着重要影响。
3. 矿物质分布:煤的矿物质主要以颗粒状和胶体状存在,其分布情况对煤的燃烧和加工利用起着重要作用。
二、煤的粘结机理煤的粘结是指煤在加热过程中,煤颗粒之间发生的粘结现象。
煤的粘结机理主要有两个方面:物理机理和化学机理。
1. 物理机理:煤的物理机理包括煤的熔融流动机理和煤的塑状流动机理。
煤在加热过程中,随着温度的升高,煤中的有机质开始熔融,形成煤焦沥青。
当煤焦沥青遇到高温时,由于粘度的降低和表面张力的作用,煤焦沥青开始流动,填充煤颗粒之间的空隙,从而实现煤颗粒之间的粘结。
2. 化学机理:煤的化学机理主要是指煤在高温下与气体和矿物质发生气化、燃烧和融解反应。
当煤颗粒表面暴露在气体氧中时, 煤中的氧化反应在煤颗粒表面进行,生成气体、水蒸气和灰分等产物。
这些产物在高温下经过煤颗粒表面的扩散和溶解,然后在煤颗粒内部重新结晶,形成煤的结焦及煤焦沥青等物质,实现煤颗粒之间的粘结。
三、煤的粘结应用煤的粘结应用主要体现在以下几个方面:1. 煤焦沥青制备:煤在加热过程中产生的煤焦沥青,可以用于生产沥青和煤焦油等石油化工产品,以及制备高效粘接剂和高分子材料等。
2. 煤炭燃烧:煤的粘结机理对煤炭燃烧过程有重要影响。
通过研究煤的粘结机理,可以优化燃烧工艺,提高煤炭的燃烧效率和烟气净化效果。
应用煤岩学在炼焦生产中的应用(石焦)
0.2584 R 3
exp 2.475102 y4
式中
y1 G
100 V SV / 3 E y2 T 2 V SV / 3 11 E
y3 Ad 18 K2O CaO
T 0.85 y4 R2
CRI式中复相关系数为平方r2=0.862(即r=0.928)通过 对x1 、x2、x3的显著性检验检验,F1=69.94,F2= 27.37,F3=74.77。CSR式中复相关系数为平方 r2=0.898(即r=0.948)通过对y1 、y2、y3、 y4的显著性 检验检验,F1=77.19,F2=51.2,F3=85.28, F4= 50.52 。 可见,对于CRI反应性指数即煤的最大镜质组平均反射 率与塑性温度区间的组合项x3项影响最大,煤岩组成 与温差组合x3项次之,而碱x2影响较小。以CSR影响较 大的是y3,即碱金属的含量。碱金属对于炭融反应有 催化作用,但这种催化作用影响大的是焦炭的各项异 性炭。其次是煤的G值,而煤的G值不是一个独立因子。
四、应注意的几个问题
煤岩设备的自动化问题。虽目前还无法完成对煤的显 微组分的测定,但已经实现对煤的镜质组最大平均反 射率及反射率分布的测定,其测定精度,已经完全满 足国要求,更能满足企业需要。在国内,煤岩自动分 分析系统,已经有十余年历程,十余年间,也在不断 科学完善,在国内数十家企业已经推广。其最大的优 点,效率高,劳动强度小,对于反射率及反射率分布 测定,对于测定者的专业知识要求门坎,可适当放宽, 这一点对于企业非常重要。在焦化企业中,最需要最 基础的煤岩测定项目就是煤的镜质组最大平均反射率 和反射率分布。这样,对于煤岩基础薄弱的,可以先 入门,再深造,通过积累和交流学习,再逐渐提高。 目前,自动化系统,可以实现的功能主要包括:煤的 镜质组反射率及半自动煤的镜质组反射率及
毕业设计(论文)_炼焦配煤概述
论文题目:炼焦配煤概述学号:姓名:摘要:主焦煤在世界范围内日益短缺,因而扩大炼焦煤资源的问题受到各国的重视。
配煤是冶金行业焦化厂生产的重要环节,配煤系统控制以及炼焦过程的好坏直接影响到炼焦工艺的生产。
我国煤炭资源具有如下特点:①主焦煤少,且灰分高,可选性差;②肥煤、肥气煤储量大,但硫含量高,且大部分难洗;③高挥发分的气煤储量最大,在炼焦煤中占60%,但其粘结性差,用常规工艺炼焦时不宜多配。
因此,如何根据我国煤炭资源的特点进行综合利用,已成为当前炼焦行业的主要任务。
本次论文基于炼焦配煤工艺与国内煤资源的现状上做出讲述,根据单一的煤种的结焦特性、配煤要求、配煤质量的指标、制定配合煤的依据、炼制冶金焦的配合煤指标、以及综合考虑炼焦配煤工艺整个过程进行选煤。
通过合理的配煤方案,提高配煤质量;充分考虑煤炭资源的平衡及供应情况,不断扩大弱粘结性煤的用量,扩大用煤基地,合理使用煤场煤炭资源,降低配煤成本;有效降低高炉焦比;保证配煤生产和配煤设备正常运行,稳顺生产,提高信息管理水平,实现效益最大化。
同时讲述了配煤技术的发展前景。
关键词:配煤,炼焦,配煤方法,黏结性,结焦性目录1 绪论 (1)1.1 研究背景与研究意义 (1)1.2 国内现状 (2)2 炼焦配煤简介 (2)2.1 中国煤炭资源 (2)2.1.1 煤炭种类 (3)2.1.2 煤炭资源分布 (3)2.1.3 煤的特质 (3)2.2 配煤的必要性 (5)2.3 配煤方法 (5)2.3.1 正常情况下 (5)2.3.2 在某些特殊情况下 (5)2.4 配煤意义 (6)2.5 炼焦配煤的优点 (8)2.6 配煤的原则 (8)3 煤炭的各项技术指标 (9)3.1 水分 (9)3.1.1 全水分(M t) (9)3.1.2 空气干燥基水分(M ad) (9)3.2 灰分 (9)3.3 煤的挥发分(全称为挥发份产率)V (9)3.4 固定碳 (10)3.5 全硫S t (10)3.6 发热量(Q) (10)3.7 胶质层最大厚度(Y) (10)3.8 粘结指数(G) (10)3.9 煤灰灰熔融性温度(灰熔点) (10)3.10 哈氏可磨指数(HGI) (11)3.11 焦渣特征(CRC) (11)4 配煤理论 (11)4.1 配煤原理 (12)4.1.1 胶质层重叠原理 (12)4.1.2 互换性配煤原理 (12)4.1.3 共炭化原理 (13)4.2 配煤理论的发展 (13)4.2.1 经验配煤 (13)4.2.2 煤岩配煤 (13)4.2.3 现代配煤 (14)5 煤的工艺性质指标 (14)5.1 煤的粘结性和结焦性 (14)5.2 影响煤的黏结性和结焦性的因素 (16)5.3 单种煤的结焦性 (16)5.3.1 褐煤 (16)5.3.2 长焰煤 (16)5.3.3 气煤 (17)5.3.4 肥煤 (17)5.3.5 气肥煤 (17)5.3.6 1/3焦煤(1/3JM) (17)5.3.7 焦煤 (18)5.3.8 瘦煤 (18)5.3.9 贫煤 (18)5.3.10 无烟煤 (18)5.4 配合煤的指标 (18)5.4.1 水分M t (19)5.4.2 配合煤的细度 (19)5.4.3 配合煤灰分 (19)5.4.4 配合煤的硫分 (20)5.4.5 配合煤的挥发分 (20)5.4.6 煤化度 (20)5.4.7 配合煤的胶质层 (20)5.4.8 膨胀压力 (21)5.5 配合煤的选择 (21)5.6 焦炭质量预测 (21)5.6.1 焦炭灰分、硫分预测 (21)5.6.2 焦炭冷态强度预测 (21)5.6.3 热态性质预测法 (21)5.6.4 人工智能和专家系统的应用 (22)6 炼焦配煤工艺简介 (22)6.1 工艺流程 (23)6.2 配煤 (23)6.2.1 细度分布情况 (24)6.2.1 先配后粉流程 (24)6.2.2 先粉后配流程(分组粉碎) (24)6.2.3 选择粉碎流程 (25)6.2.4 结论: (25)6.3 基础工程 (25)6.3.1 煤场 (25)6.3.2 煤槽 (25)6.3.3 栈桥 (26)6.4 配煤机械 (26)6.4.1 皮带机 (26)6.4.2 堆取料机 (26)6.4.3 定量给料设备 (27)6.4.4 电磁除铁器 (27)6.5 炼焦设备 (27)6.5.1 焦炉简介 (27)6.5.2 捣固焦炉简介 (28)6.6 成焦过程 (29)6.7 炼焦的产品处理 (30)7 配煤技术的应用及发展前景 (30)7.1 配煤技术现状 (30)7.2 配煤方法 (30)7.3 配煤技术的关键 (31)7.4 配煤实验工具 (31)7.5 现行配煤技术的不足 (31)7.6 配煤技术的发展趋势 (31)7.6.1 区域性配煤 (31)7.6.2 精确配煤 (32)7.6.3 扩大炼焦煤范围 (32)7.6.4 开发配煤专家系统 (32)总结 (34)参考文献 (35)致谢 (36)1 绪论1.1 研究背景与研究意义我国的炼焦煤资源相当丰富,不仅生产规模是世界最大的,而且也是世界最大的焦炭出口国。
炼焦用煤的一般标准要求
炼焦用煤的一般标准要求1、单种炼焦煤的结焦特性及其在配煤中的作用(1)气煤:气煤在加热时能产生较多的胶质体。
但这种胶质体的热稳定性差,容易分解。
气煤由半焦转变为焦炭时,产生大量挥发物,因此收缩度大,形成焦炭纵裂纹多,块度小,机械强度较低。
但在配煤中配入气煤,可以增加化工产品的回收率,降低煤的膨胀压力。
(2)肥煤:肥煤在加热时能产生大量胶质体,热稳定性较好,所以成焦时熔融性良好;但是由于肥煤成焦时,其内部应力未及松弛,会产生较多的横裂纹。
肥煤在配煤中的作用很重要,被认为是基础煤,因为它具有很强的粘结力,可以粘结一部分弱粘煤炼成强度较好的冶金焦炭。
(3)焦煤(通常称主焦煤):炼焦煤具有中等挥发分与中等胶质层,单独炼焦时形成热稳定性很好的胶质体,能炼制成块大,裂纹少,耐磨性好的焦炭。
在工业不发达时常用它单独炼焦。
但在现代室式焦炉中用焦煤单独炼焦时,由于收缩小,膨胀压力大,造成推焦困难,甚至损坏焦炉。
在配煤中它可以起到提高焦炭强度的作用。
(4)瘦煤:瘦煤在加热时产生的胶质体量少,形成的焦炭块度大,裂纹少,但不耐磨。
在配煤中配入瘦煤可以增加焦炭的块度。
2、焦炭在高炉炼铁中的作用高炉炼铁使用的炉料包括铁矿石(天然矿石,烧结矿或球团矿),溶剂(石灰石或白云石),和焦炭,炉料从炉顶依次分批装入炉内。
焦炭在高炉炼铁中的作用可以概括为:(1)提供热量:焦炭在焦炉风口前的回旋区内激烈燃烧,燃烧产生的热能是高炉冶炼过程中的主要热源。
(2)还原作用:焦炭在回旋区内燃烧生成的高温煤气,在上升过程中将热能传给炉料,使之与焦炭发生吸热反应,生成CO和H2,随后CO与铁矿石中的铁氧化物发生还原反应转化为金属铁。
(3)骨架作用:高炉冶炼过程都发生在煤气上升和炉料下降的相向运动和相互作用之中,整个料柱的透气性是高炉运行的关键。
在料柱上部,焦炭起煤气流分配层的作用;在料柱中部,焦炭起骨架作用,支撑着已经熔融的铁矿石,使煤气正常上升;在料柱下部,高温下仍以固态块状存在的焦炭与已经成为液态的铁水和熔渣混在一起,成为煤气上升与铁水、炉渣下降的疏松骨架。
炼焦技术交流:一文掌握炼焦配煤基础知识
炼焦技术交流:一文掌握炼焦配煤基础知识一、煤的形成大约三十多亿年以前,地球上就已经有单细胞低等植物存在了。
在整个地质年代中的某些时期内,出于地球的气候温暖、潮湿,而且有丰富的矿物养料,因此植物生长得持别高大和繁茂。
这些落群生长的陆生植物,构成了成煤的物质基础。
在漫长的地质年代里,地球的造山运动和地壳不断的变动,使有些落群生长的植物随着地壳下沉,后来慢慢地被水淹没,或者被山石覆盖。
在多水缺氧的情况下,堆积在水中的植物残骸受一种“厌氧细菌”(不靠空气而靠夺取植物遗体里的养份而生成的微生物)的作用,脱去不稳定的含氧物质(一般以二氧化碳和水的形式除去),使残留物的氧和氢的含量减少,碳含量相对增高。
与此同时,植物残骸还受到其他生物化学作用,产生大量的腐植酸及沥青类物质。
这种既合有植物残骸未被分解的族组成部份(如根、茎、叶、树皮等),又含有腐植酸,而且碳含量比植物残骸高、水份比较大的物质称为泥炭。
在泥炭形成的过程中,往往出现植物生此交替和地壳不断变动的情况。
如果地壳垂直下沉的速度与泥炭堆积的速度差不多,泥炭层就会不断地变厚;如果地壳垂直下沉的速度比泥炭堆积的速度大,随着时间的推移。
泥炭层的上面就会被沙土覆盖而形成顶板,顶板越厚,泥炭受压力和地热的作用就越大。
由于地热和压力的作用,使得泥炭中大分子缩合和构化程度提高,C/H原子比增大氢和氧含量减少,泥炭就变成了褐煤。
褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用,就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化,褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。
二、煤的分类1、腐植煤根据成煤的原始物质条件不同,自然界的煤可分为三大类,即腐植煤、残植煤和腐泥煤。
腐植煤是由高等植物形成的,在自然界中分布最广,蕴藏量最大,用途最广;残植煤是由高等植物中稳定组份(树皮、孢子、角质、树脂)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(藻类、菌类、地衣等),分布范围小,煤层厚度不大。
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关 键 词 :微 观 强粘 比
煤岩
反应性
反 应 后 强 度
中 图 分 类 号 :T 5 0Ap l a i n o ir c s cS r n k n to p i to f c o o mi t o g Ca i gRa i c M
Ab t a t T e mi rc s c s o gc k n t u r a d a c r i gt n r d e t o l ln i gp i — s r c : h c o o mi t n a i gr i i p t o w r c o d n i g e in a e d n rn r a os f o c b
sr n a ig r t sr ie o a c ra n l v l t e t n e c fi r v me to o e h tp o e t a e to g c k n a i i a s d t e t i e e , e d n y o o h mp o e n fc k o r p r c n b y sa k n d lc e e . Ke r s Mi r c s cc k n ai I g e in Re c in S r n t f rr a t n y wo d : c o o mi a i gr t o n rd e t a t te gh a t c i o e e o
2 0 年 1 月 08 1
燃 料 与 化 工
Fe u l& Ch mi a r c s e e c lP o e s s
第 3 9卷 第 6期
微 观强粘 比概念 在炼焦配煤 生产 中的应 用
任 学延 1 郑 明东 2 余 亮 张文成 张代 林 2 王 春花
(. 1宝钢 梅 山钢铁 有 限公 司 ,南京 2 0 3 ; 10 9 2安徽 工 业大 学煤 洁净 转化 与 综合利 用 安徽 省 重 点实验 室 ,马鞍 山 2 3 0 ) . 4 0 2
u i z t n o ed t fMe s a r n a d S e lC mp n . h e u t h wst a h r sa b iu e a t ia i ft a a o ih n Io n t e o a y T e r s l s o t e e i n o v o sr l— l o h h t t n h p b t e e mir c s c s o g c k n a i n o e h t r p r . i e i c e s f h — i s i ewe n t c o o mi t n a i g r t a d c k o o e t W t t n r a e o emi o h r o p y h h t
co omi s o g aigrt ,h o e o po et ii rv dcniu ul. nyw e e coom c rc s c t n kn i te k t rp r , r c ao c h y smpoe o t o s O l h nt rcs i n y h mi
摘 要 :根 据煤 岩 配 煤 原 理 提 出 了 微 观 强 粘 比概 念 ,利 用 梅 山生 产 数 据 总 结 了 微 观 强 粘 比 与 焦 炭 质 量 的 关 系 ,结 果 表 明微 观强 粘 比与 焦 炭 热 性 质 的关 系 明 显 ,随 着 微 观 强 粘 比 的提 高 ,焦 炭 热 性 质 不 断 改 善 , 当微 观 强粘 比提 高
当前 .我 国焦炭 产量 不断 攀高 ,炼 焦煤 资 源越 发 紧 张 。宝 钢 梅 山 的炼焦 生 产 用 煤环 境 日益 严 峻 。
在 配煤 生 产 中 .配合 煤 的粘结 性 与结焦 性 的好 坏很 大 程度 上取 决 于配煤 中焦 煤 、肥煤 的质 量 以及 配 入
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