炼焦用煤
炼焦原材料
炼焦是指将煤炭在高温下干馏(无氧加热)以生产焦炭、焦炉气和焦油等产品的过程。
炼焦原材料主要是煤炭,而煤炭的质量和种类会直接影响焦炭的质量。
以下是炼焦过程中常用的煤炭类型和原材料:
1. 烟煤:烟煤是炼焦的主要原料,因为它具有较高的挥发份和粘结性,能够较好地粘结成焦炭。
烟煤又分为多个等级,如气煤、焦煤、肥煤、瘦煤等,不同等级的烟煤在炼焦时的比例和作用不同。
2. 无烟煤:无烟煤挥发份较低,粘结性较差,通常不作为炼焦的主要原料,但在某些特殊情况下,可能会用于配煤炼焦,以调整焦炭的性质。
3. 焦炭:焦炭是炼焦过程中的主要产品之一,它可以作为高炉冶炼铁矿石的还原剂。
在某些情况下,焦炭也可以作为炼焦的原材料,尤其是在调制配煤时。
4. 辅助材料:在炼焦过程中,可能还会使用一些辅助材料,如石灰石、白云石等,这些材料在炼焦过程中可以起到减少焦油生成、改善焦炭质量等作用。
炼焦过程的配煤技术非常重要,通过合理配煤可以优化焦炭的质量,提高焦炭的产量和质量,减少有害物质的排放。
炼焦配煤是指根据所需的焦炭质量,将不同等级的烟煤和其他原料按照一定比例混合的过程。
配煤的目的是为了获得理想的焦炭强度、块度、挥发份和灰份等性质。
炼焦用煤分析
炼焦用煤分析炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。
焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”。
炼焦用煤需用洗选的精煤,其煤种既可用结焦性较好的煤种(如气煤、肥煤、焦煤、瘦煤等),也可通过采用新的炼焦工艺利用弱粘煤、褐煤进行炼焦。
炼焦煤性质的主要性质指标灰分、硫分、挥发分等指标是评价炼焦煤的重要的基本煤质指标。
灰分对煤的黏结性和结焦性都有不利有影响,而硫分的影响主要体现为转入焦炭中的硫会恶化高炉操作,降低生铁质量。
对炼焦用煤灰分、硫分的要求往往较动力煤和民用煤更为严格。
挥发分高低与焦炭和化学产品产率密切相关,同时也是配煤煤种组成的直接体现,一般要求配煤挥发分与中变质量程度烟煤接近。
常规炼焦用煤分析随变质程度加深,各种烟煤黏结性和结焦性发生有规律的变化。
长焰煤和不黏煤是变质程度最低的烟煤,基本无黏结性,受热后不结焦。
弱黏煤只有微弱的黏结性,结焦性很差。
1/2中黏煤受热后可形成不少量的胶质体,具有较弱的黏结性,可作为炼焦配煤的原料,但单独炼焦时成焦性较差。
气肥煤在热解中能产生大量的胶质体,黏结性很强,但因气体析出过多,不能生成致密、高强度的焦炭,结焦性比较差。
气煤受热后能生成一定量胶质体,黏结性从弱到中等以下均有,单独炼焦时产生的焦炭细长、易碎,有较多的纵裂纹,焦炭搞碎强度和耐磨强度均较差。
1/3焦煤是性质介于焦煤、肥煤、气煤之间的过渡煤种,黏结性较强,结焦性较好,是炼焦基础用煤之一。
各种烟煤中肥煤的黏结性是最强的,单独炼焦时所得焦炭耐磨强度特别好,但横裂纹较多,焦根部分有蜂焦,其抗碎强度(特别是挥发分较高时)比焦煤炼制的焦炭稍差。
焦煤受热后产生热稳定性好的胶质体,具有中等或较强的结焦性,单独炼焦时所得焦炭块度大、裂纹少、碎强度和耐磨强度较高,同时,CO2 反应性较低,反应后强度较高。
瘦煤受热后能产生一定数量热稳定性较好、黏度大的胶质体,大多具有中等黏结性,单独炼焦所得焦炭块度大、裂纹少,但耐磨强稍差。
炼焦用煤
炼焦煤焦炭通常按用途分为冶金焦(包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等)、气化焦和电石用焦等。
由煤粉加压成形煤,在经炭化等后处理制成的新型焦炭称为型焦。
1简介炼焦煤:按照煤炭用途进行划分,作为生产原料,用来生产焦炭,进而用于钢铁行业的煤炭种类。
除了炼焦煤之外,还分为动力燃料用的动力煤,化工行业原料用的无烟煤,钢铁行业高炉喷吹用的喷吹煤。
炼焦煤属于烟煤,按煤化程度由低到高依次是:贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤八种。
2现状《BP世界能源统计2007》数据显示,2006年末全球探明的煤炭可采储量总计9090.64亿吨,可采年限为147年。
根据煤炭变质程度,煤炭探明储量中焦煤不到资源量的1/10。
世界焦煤资源中,肥煤、主焦煤、瘦煤约占1/2,其经济可采储量约5000亿吨,其中低灰、低硫的优质焦煤资源大约仅有600亿吨。
世界焦煤资源中,约有1/2 分布在亚洲地区,1/4 分布在北美洲地区,其余1/4 则分散在世界其它地区。
从焦煤查明资源储量情况看,中国焦煤资源占世界25%左右,具备比较优势。
我国的炼焦煤储量低,优质资源稀缺。
我国炼焦煤的储量仅为2,758亿吨,占全国查明煤炭资源储量的27%。
其中,气煤占我国煤炭总资源量的13.75%、肥煤占3.53%,主焦煤占5.81%,瘦煤占4.01%。
去除高灰、高硫、难洗选、不能用于炼焦的部分,优质的焦煤和肥煤的资源稀缺,占查明煤炭资源储量的比例不足6%和3%。
与我国丰富的煤炭资源相比,中国炼焦煤资源相对稀缺,储量仅占我国煤炭总量的25.4%,在找矿方面几乎没有新的发现。
其中粘结性差、适合作配煤的气煤储量占到近一半,而强粘结性的主焦煤和肥煤仅占煤炭总储量的3.53%和5.81%,也就是说,炼焦煤的主要配煤品种—主焦煤和肥煤合计仅占焦煤总储量比重为36%左右。
在我国炼焦原煤产量中,以焦煤、气煤、1/3焦煤和气肥煤产量较高,肥煤、贫瘦煤和瘦煤的产量较低。
炼焦用煤技术知识
炼焦用煤技术知识一、煤的分类标准煤的分类是指导煤炭资源合理利用的基础,也是统计资源的依据。
煤分类标准的制定反映了我国在煤炭加工利用方面的科学技术水平。
1958年国家技术委员会推荐的煤分类标准是以华北、东北地区的煤样为依据,以煤的可燃基挥发份产率和胶质层的最大厚度为分类指标而制定的。
该标准把各种工业用途的煤从褐煤到无烟煤之间的所有煤种划分成10个大类,24个小类。
该标准使用近30年。
随着我国煤炭工业和焦化工业的发展,新煤田的发现,炼焦用煤基地的不断增加,以及原分类标准中烟煤部分大类的类别较少,烟煤与褐煤划分界限不清等原因,原分类标准已不能满足生产发展的需要,所以从1986年起采用新的分类标准。
其中烟煤的分类如表一。
*当烟煤的粘结指数测值GR.I.小于或等于85时,用干燥无灰基挥发份Vdaf和粘结指数GR.I.来划分煤类.当粘结指数测值GR.I.大于85时,则用干燥无灰基挥发份Vdaf和胶质层最大厚度Y,或用干燥无灰基挥发份Vdaf和奥亚膨胀度b来划分煤类.**当GR.I.>85时,用Y和b并列作为分类指标,当Vdaf≤28.0时,b暂定为150%;Vdaf>28.0%时,b暂定为220%.当b值和Y值有矛盾时,以Y值为准划分煤类.分类用的煤样,如原煤灰份小于或等于10%时者,不需减灰.灰份大于10%的煤样需按GB474-83规定的煤样制备方法,用氯化锌重液减灰后再分类.新的分类标准具有以下特点:在半工业和实验室的试验基础上,对无烟煤、烟煤、褐煤进行了全面分类。
烟煤部分分为12大类。
其中新增加了贫瘦煤、1/3焦煤、1/2中粘煤和气肥煤4大类。
采用数码组合与原有牌号相结合的原则构成新的分类系统。
这种编码系统有利于国际上交流和对比。
新分类采用粘结指数为主,胶质层最大厚度或奥亚膨胀度为辅的分类指标,这样可发挥指标各自的优点。
二、单种煤的结焦特性不同牌号的煤,在单独炼焦时所得焦炭的性质是各不相同的。
为合理地选择各种配合煤的配比,必需了解单种煤的结焦性能。
第二章 炼焦用煤的准备
机车和车辆的要求,又应避免大量土方工程和修建大型桥涵构筑物。靠近江河时,应充
分利用水运条件。
备煤车间通常与焦炉平行布置,主要有以下三种:
1.备煤车间布置在炼焦炉的焦侧,如图2-3:
图2-3炼焦炉焦侧布置备煤车间示意图
这种布置的特点是:由于贮煤场靠近受煤、配煤而使由贮煤场往配煤槽送煤,或由受煤装置往贮煤场送煤输送距离缩短,同时由于贮煤场靠近筛焦楼,因此可以利用贮煤场的场地和设备来堆放焦炭,并使得运输距离变短。此外,备煤和筛焦的铁路线可以集中在一个地区。但是这种布置正是由于煤场靠近筛焦搂,因此使得焦炉和筛焦楼到炼铁车间距离增大,延长了往炼铁车间送焦炭的输送线和往焦炉输送高炉煤气的管路。
(5)贮煤场的煤堆应保持一定的高度。煤堆过低,煤场占地面积过大,又增加运输距离,雨天时煤的水分过大,煤堆高度与使用的煤场机械有关,斗轮式堆取料机的堆煤高度一般为10~12m,装卸桥和门式起重机一般为7~9m,桥式抓斗起重机一般为7~8m。
(6)煤的存放时间不能太长,因为煤在空气中能吸收氧气形成煤氧络合物使煤温升高,随着温度的升高,络合物分解生成CO、CO2,和H2O等。低变质程度的煤气孔率高,吸附氧多,更易被氧化。煤中矿物质中含有FeS2,它与空气中的氧和水汽可发生如下反应:
第三节煤场机械
煤场机械按其功能和用途可分为两大类:一类是用于卸煤的车(船)卸煤机械;另一类是用于堆煤或取煤的倒运机械。
一、卸煤机械
根据原料煤陆运和海(河)运的不同分别采用卸车机和卸船机械。
1.翻车机
翻车机的卸煤方式是通过把火车车箱翻转一定的角度,从而把煤从车箱内倾倒出来,一般用于大型焦化厂。
目前国内的焦化厂使用的翻车机基本上有两种翻转形式,三种类型:M2回转式翻车机,KFJ -2A(或3A)型三支座转子式翻车机和KFJ -1型侧倾式翻车机。
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。
最新炼焦煤配煤技术
研究认为,废塑料与煤共焦化技术可行。该所曾对几 种沥青与重庆焦化渣用Corbett法进行了组成分析,研究 表明,减压渣油和丙烷脱沥青饱和烃含量较高,沥青质很 少,作为改质剂性能较差。热裂化渣油和乙烯焦油含有相 当高的芳烃与沥青,QI少,因此作为改质剂性能较好。煤 焦油沥青具有较高的芳香性能,因此溶剂性能较好,但QI 含量高,对焦油过程中间相发展不利。
在炼焦技术上、大多数炼焦用的单独焦煤都不能练出 符合高炉对焦炭强度和质量要求的焦炭,而粘结性较好的 主焦煤即使能单独练出强度合格的焦炭,但是由于在炼焦 过程中药产生较强的膨胀压力,而影响焦炉的寿命或造成 难推焦等问题,而肥煤虽有较强的粘结性,单单独炼焦时 、练成的焦炭易形成部分的蜂窝焦而影响焦炭的强度,因 此
目前,我国炼焦配煤中高挥发分煤的用量一般较高, 有的焦化厂配合煤可燃基挥发分已达到 34%。一般大、 中高炉用焦的配合煤的可燃基挥发分则在28%-32% 之间 。
在炼焦的生产上都不能用单种煤炼焦,而是将几种类别的 炼焦配合使用,发挥各类煤在炼焦时的特点、扬长避短、 优势互补、从而以经济合理的配煤方案练出质量符合的焦 炭。
中国炼焦用煤的焦煤、肥煤虽然粘结性结焦性较好, 但是这两类煤质中国一般都属于较难洗选的煤、洗精煤的 灰分高、硫高、使用其用量受到一定的限制,而中国所产 的气煤和弱粘煤在炼焦中虽然粘结性较差,但它们已选, 灰低、硫低,其资源又丰富,储存量大,产量高、煤价相 对较低,因而在炼焦煤中,在一定的比例的焦煤和肥煤基 础上配入适量的气煤和弱粘煤,因其挥发分高、收缩度大 ,便于推焦,而煤气焦化产品回收也多。
(1)配合煤的灰分
煤中灰分在炼焦后全部残留于焦炭中,灰分是焦炭中
的有害杂质,焦炭的灰分愈高,炼铁时焦炭及石灰石消耗 量就增多,高炉的生产能力就要降低,同时灰分中的大颗 粒在焦炭中形成裂纹中心,使焦炭的抗碎强度降低,也使 焦炭的耐磨性变坏。所以配合煤的灰分应控制在一定范围 之内。假设配合煤的结焦率为 75%,而要求焦炭的灰分 等于或小于12.5% ,则配煤的灰分就不能大于 9.4%。配 合煤的灰分是根据各单种煤的灰分按加权平均计算的。如 果在配合煤中使用了一两种灰分较高的精煤,则其余成分 必须选配较低灰分的单种煤,才能保证焦炭的灰分符合要 求。
气化焦的质量要求
气化焦的质量要求煤的工业用途非常广泛,归纳起来主要是冶金、化工和动力三个方面。
同时,在炼油、医药、精密铸造和航空航天工业等领域也有广阔的利用前景。
各工业部门对所用的煤都有特定的质量要求和技术标准。
简要介绍如下:1、炼焦用煤焦碳:主要使用“气、肥、焦、瘦”四种煤配合炼焦法炼焦,将配合煤放在干馏炉中加热,随着温度的升高(最终达到1 000℃左右),煤中有机质逐渐分解,其中,挥发性物质呈气态或蒸汽状态逸出,成为煤气和煤焦油,残留下的不挥发性产物就是焦炭。
焦炭在炼铁炉中起着还原、熔化矿石,提供热能和支撑炉料,保持炉料透气性能良好的作用。
因此,炼焦用煤的质量要求,是以能得到机械强度高、块度均匀、灰分和硫分低的优质冶金焦为目的。
国家对冶金焦用煤有专门的质量标准。
冶金焦虽可以用作气化焦,但由于受炼焦煤资源和价格等的限制,一般不用冶金焦制气。
气化焦是专用于生产煤气的焦炭,也就是质量要求没有冶金焦高的焦碳。
主要用于固态排渣的固体床煤气发生炉内,作为气化原料,生产以CO和H2 为可燃成分的煤气。
气化焦要求灰份低、熔点高、块度适当和均匀。
其一般要求如下:固定碳大于80%;灰份小于15%;灰熔点大于1250℃;挥发份小于3%;粒度15-35%和大于35mm两级。
气化过程的主要反应有:C+O2→CO2+408177KJ CO2+C→2CO-162142KJ C+H2O→CO+H2-118628KJ C+2H2O→CO2+2H2-755115DJ因为产生CO和H2的过程均是吸热反应,需要的热量由焦炭的氧化、燃烧提供,因此气化焦也是气化工程的热源。
2、气化用煤煤的气化是以氧、水、二氧化碳、氢等为气体介质,经过热化学处理过程,把煤转变为各种用途的煤气。
煤气化所得的气体产物可作工业和民用燃料以及化工合成原料。
常用的制气方法有两种:①固定床气化法。
目前国内主要用无烟煤和焦炭作气化原料,制造合成氨原料气。
要求作为原料煤的固定碳>80%,灰分(Ag)<25%,硫分(SgQ)≤2%,要求粒度要均匀,25~75mm,或19~50mm,或13~25mm,机械强度>65%,热稳定性S+13>60%,灰熔点(T2)>1 250℃,挥发分不高于9%,化学反应性愈强愈好。
焦煤基础知识
焦煤基础知识焦煤是一种结焦性最好的炼焦用煤,它的碳化程度高、粘结性好,加热时能产生热稳定性很高的胶质体。
如用焦煤单独炼焦,能获得块度大、裂纹少、强度高、耐磨性好的优质焦炭。
但单独炼焦时,由于膨胀压力大,易造成推焦困难,一般都用焦煤炼焦配煤用,效果较好。
焦碳一种固体燃料,质硬,多孔,发热量高.用煤高温干馏而成,多用于炼铁种类焦炭通常按用途分为冶金焦(包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等)、气化焦和电石用焦等。
由煤粉加压成形煤,在经炭化等后处理制成的新型焦炭称为型焦。
冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。
由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁,因此往往把高炉焦称为冶金焦。
中国制定的冶金焦质量标准(GB/T1996-94)就是高炉质量标准。
气化焦是专用于生产煤气的焦炭。
主要用于固态排渣的固定床煤气发生炉内,作为气化原料,生产以CO和H2为可燃成分的煤气。
C+O2→CO2+408177KJCO2+C→2CO-162142KJC+H2O→CO+H2-118628KJC+2H2O→CO2+2H2-75115KJ因为产生CO和H2的过程均是吸热反应,需要的热量由焦炭的氧化、燃烧提供,因此气化焦也是气化过程的热源。
气化焦要求灰分低、灰熔点高、块度适当和均匀。
其一般要求如下:固定炭>80%;灰分1250摄氏度;挥发分<3.0%;粒度15-35mm和35mm两级。
冶金焦虽可以用作气化焦,但由于受炼焦煤资源和价格等的限制,一般不用冶金焦制气。
以高挥发分粘结煤为原料生产的气煤焦,块度小、强度低,不适用于高炉冶炼,但它的气化反应性好,可取代气化焦用于制气。
电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热体用的焦炭。
电石用焦加入电弧炉中,在电弧热和电阻热的高温(1800-2200摄氏度)作用下,和石灰发生复杂的反应,生成熔融状态的炭化钙(电石)。
其生成过程可用下列反应式表示:CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL [编辑本段]电石焦基础知识电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热用的焦炭。
焦煤的种类和用途
焦煤的种类和用途焦煤是一种重要的煤炭资源,具有多种种类和广泛的应用。
本文将介绍焦煤的种类和用途。
一、焦煤的种类焦煤主要分为两种不同的种类:冶金焦煤和炼焦煤。
1. 冶金焦煤冶金焦煤是一种用于冶金工业的煤炭产品。
它具有较高的固定碳含量和较低的灰分、硫分等杂质含量。
冶金焦煤通常采用优质的无烟煤或半焦煤经过炼焦工艺加工而成。
冶金焦煤在高温下能够产生高碳含量的焦炭,具有很高的热值和良好的高温机械强度,适用于冶金工业中的高炉冶炼、铁合金生产等工艺。
2. 炼焦煤炼焦煤是一种用于炼焦工业的煤炭产品。
它具有较高的挥发分含量和较低的固定碳含量。
炼焦煤通常采用贫瘠的褐煤、褐煤或烟煤经过炼焦工艺加工而成。
炼焦煤在高温下能够产生低碳含量的焦炭,具有较高的热值和较好的可塑性,适用于炼焦工业中的焦炉生产、炼钢工艺等。
二、焦煤的用途焦煤具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1. 冶金工业焦煤是冶金工业中重要的原料之一。
在高炉冶炼中,冶金焦煤经过炉内还原反应,产生高碳含量的焦炭,用于还原铁矿石中的氧化物,生成金属铁。
焦炭还可以提供燃料和热量,维持高炉内的高温状态。
此外,焦煤还用于铁合金生产、铸造等冶金工艺中。
2. 炼焦工业焦煤是炼焦工业中的主要原料。
在焦炉生产中,炼焦煤经过炉内加热和干馏反应,生成低碳含量的焦炭,并释放出大量的挥发分。
焦炭作为高热值的固体燃料,用于提供炼钢过程中所需的高温和热量。
焦炉煤气和焦炉煤气净化后的煤气也是有价值的能源。
3. 化工工业焦煤在化工工业中也有重要的应用。
焦炭作为一种高热值的固体燃料,可用于化工工业中的燃烧设备,如锅炉、热风炉等。
此外,焦炭还可用于生产一些化工产品,如电极石墨、碳素材料等。
4. 其他领域焦煤还在其他领域得到应用。
例如,焦炭可用于铁路轨道修复中的焊接工艺,用于焊接铁轨。
焦煤还可以用作活性炭的原料,用于水处理、空气净化等环保领域。
焦煤具有多种种类和广泛的应用领域。
不同种类的焦煤适用于不同的工业领域,能够满足不同需求的煤炭产品。
炼焦用煤量
炼焦用煤量炼焦是一种将煤炭加热到高温下,在减少氧气的条件下进行加热分解的过程。
该过程旨在将煤炭转化为焦炭,并获得焦炭作为钢铁冶炼的原料。
因此,炼焦过程中使用的煤炭量是一个重要的指标,直接关系到焦炭产量和质量。
下面是一些关于炼焦用煤量的参考内容。
首先,炼焦用煤量受到多种因素的影响,例如炉型、生产工艺、煤种、环境指标等。
不同的炉型和工艺会对煤炭转化效率产生影响,因此对炼焦用煤量会有所不同。
一般来说,高炉炼焦用煤量较大,约占其总用煤量的30%-40%。
而煤气化炉和焦炉炼焦用煤量相对较小,约占总用煤量的10%-20%。
其次,煤种的选择也对炼焦用煤量有影响。
炼焦用煤主要选用具有较高固定碳和低挥发分的煤种,例如炼焦煤。
炼焦煤通常具有较高的固定碳含量(70%以上)和低的挥发分含量(10%以下)。
这些性质使其适用于高温炼焦过程,并能够提高焦炭的产量和质量。
同时,煤种的含硫量和灰分也会对炼焦用煤量产生影响。
较低的含硫量和灰分有助于减少环境污染和焦炭质量的提高。
另外,炼焦用煤量还与环境指标相关。
例如,生产过程中产生的大量尾气需要进行治理,其中包括煤气低温侧排、焦炉煤气净化等工艺。
这些环境控制设施需要额外的煤炭作为能源供应,从而增加炼焦用煤量。
同样,在炉渣处理过程中,煤炭也被用于炉渣制备和炉渣再熔过程。
此外,炼焦工艺的改进也能够减少炼焦用煤量。
例如,采用先进的炼焦工艺,如干熄焦和高压干熄焦技术,能够减少炼焦过程中的煤炭消耗量。
这些新技术可以提高煤炭转化效率,减少煤炭的浪费,从而降低炼焦用煤量。
综上所述,炼焦用煤量是一个关键的指标,直接关系到焦炭的产量和质量。
炼焦用煤量受到炉型、生产工艺、煤种、环境指标等多种因素的影响。
通过选择合适的煤种,改进工艺以及控制环境污染等措施,可以有效地减少炼焦用煤量,提高生产效益,并减少环境污染。
炼焦使用装炉煤
炼焦使用装炉煤。
装炉煤将几种不同牌号的煤, 按一定的比例配合起来, 经过粉碎到一定的细度后, 作为焦炉的人炉原料, 叫装炉煤。
炼焦煤种类:1 气煤(QM)Vdaf=30~44% Y=6~25mmG>35 X=28~59mm有一定的粘结性, 能结成焦炭, 但由于挥发份(Vr大,X值大, 使得焦炭裂纹多, 焦炭强度差。
配煤中加人气煤可提高收缩度, 利于推焦,同时可以提高化产收率, 可降低焦饼的膨胀压力。
在气煤缺乏的地区, 可用其它挥发份高的煤来代替。
2 肥煤(FM)Vdaf =26~37% Y=25~30mmG>85 X=-4~28mm它的胶质层厚度最大, 粘结性最好, 熔融性好, 化产多, 焦炭耐磨性好, 膨胀压力也不大, 但由于Vdaf大, 收缩度大, 产生大量的横裂纹, 使焦炭强度小。
3 焦煤(JM)Vdaf =10~28% Y=9~25mmG>50 X=0~35mm其粘结性和挥发份都属中等,结焦性好, 属最好的炼焦煤种, 焦炭质量也好, 耐磨好, 强度大, 裂纹少。
其缺点是收缩小, 膨胀压力大, 推焦困难, 并且贮藏量少, 另外由于焦煤的化产少, 所以在配煤中需配人气煤以增加化产收率。
4 瘦煤(SM)Vdaf =10~20% Y=0~14mmG=20~65 X=18~30mm有较弱粘结性, 能结焦, 焦炭的裂纹少, 块度大, 但由于粘结性和熔融性差, 焦炭耐磨性低, 强度小, 不适于高炉炼铁 .5 弱粘结煤(RN)Vdaf =20~37% G=5~30Y=0~6mm X=30-47mm它具有和焦煤与肥煤相近似的挥发份, 但粘结性较差, 我厂配人弱粘结煤是山西大同矿务局马武山, 晋华宫矿生产的, 原煤末经洗选, 价格便宜, 相应降低了配煤的成本。
6 无烟煤(WY)Vdaf =35~l0% Y=0变质程度最高, 加热时不产生胶质体, 不能单独炼焦, 配煤时加人少量可作瘦化剂, 但配人量要严格控制,我厂将无烟煤粉碎后配人炼焦煤中,可以增加焦炭块度。
工业用煤的质量要求指南
工业用煤的质量要求指南煤炭既是燃料,也是工业原料,广泛地用于冶金、电力、化工、城市煤气、铁路、建材等国民经济各部门。
不同的行业、不同的用煤设备对煤炭的质量均有不同的要求。
掌握各种工业用煤对煤炭质量的要求,对于指导我国煤炭的合理利用及综合利用,实现煤炭产品的“对路供应”有着积极的促进作用。
第一章炼焦用煤的质量要求目前世界各国对炼焦用煤的质量要求都很高,我国每年炼焦精煤的产量是8000万吨左右,炼出的焦炭主要供炼铁、铸造和化工等部门使用。
由于不同用途的焦炭质量要求是不同的,因此对于炼焦精煤的质量要求也就有所不同。
如炼制冶金焦的精煤质量就应比炼制化工焦的精煤质量好。
就炼焦用煤而言,结焦性和粘结性是最为重要的指标,即炼焦用煤首先要有较好的结焦性和粘结性。
在我国新的煤炭分类GB5751-86中,1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤均属炼焦煤范畴,都可作为炼焦(配)煤使用。
我国煤炭资源虽很丰富,但地区及煤种的分布却很不均衡,炼焦煤类还不到我国煤炭总储量的30%,且结焦性和粘结性均很好的肥煤和焦煤中又有很大一部分属于高灰、高硫、难选煤。
因此,更加合理地利用我国现有的炼焦煤资源是极为必要的。
今后随着炼焦技术的不断发展,炼焦煤的范畴也将会逐渐扩大。
(一)冶金焦用煤的质量要求冶金焦是高炉炼铁必不可少的燃料和原料。
在炼铁过程中,焦炭既作为冶炼过程提供热源,又作为主要的还原剂,同时也维护炉内料柱的透气性,使高炉能够正常运行,还需要有一定的块度和强度。
随着高炉大型化和强化冶炼技术的发展,对焦炭强度的要求也日益提高。
焦炭的强度可分为耐磨强度和抗碎强度。
在焦炭受到摩擦力和冲击力作用的情况下,当焦炭外表面承受的摩擦力超过气孔壁强度时,产生表面薄层分离现象,形成碎屑和粉末,焦炭抵抗此种破坏的能力称为耐磨强度。
当焦炭承受冲击力时,焦炭沿结构的裂纹或缺陷处碎成小块,焦炭抵抗此种破坏的能力称为抗碎强度。
耐磨强度和抗碎强度是通过转鼓试验来确定的。
炼焦工艺流程总结
炼焦工艺流程总结
《炼焦工艺流程总结》
炼焦是将煤炭或木材等有机物质在高温下进行干馏,使其生成焦炭和各种有机气体的过程。
炼焦工艺流程是一个复杂的工程系统,需要经过多个步骤才能完成。
下面将对炼焦工艺流程进行总结。
首先是原料的准备。
在炼焦工艺中,主要原料是煤炭。
在进行炼焦之前,需要对煤炭进行破碎、除尘等处理,以确保煤炭的均匀性和质量。
接下来是煤气的预热。
在炼焦炉内,煤炭经过高温炼制后会产生大量煤气。
为了提高煤气的热值和减少热损失,需要对煤气进行预热处理。
然后是炼焦炉的炼制。
炼焦炉是炼焦工艺中最重要的设备,通过加热煤炭使其产生焦炭和煤气。
在炼焦炉内,煤炭经历干馏、软化、膨胀和热解等过程,最终生成焦炭和煤气。
接着是焦炭的冷却和收集。
炼焦后的焦炭需要进行冷却,以降低温度并减少煤气的损失。
同时,焦炭需要经过除尘、湿降尘等处理,以提高其质量。
最后是副产品的处理。
在炼焦工艺中,除了焦炭和煤气外,还会产生焦油、阿姆蒂尔和废水等副产品。
这些副产品需要经过处理和回收利用,以减少对环境的污染。
总的来说,炼焦工艺流程是一个复杂而又精密的过程,需要各种设备和技术的配合。
只有经过严格的控制和管理,才能保证炼焦工艺的正常运行和生产出优质的焦炭和副产品。
焦煤的种类和用途
焦煤的种类和用途
焦煤是一种高热值的煤炭,主要用于冶金行业的炼钢和炼铁过程中作为还原剂。
焦煤主要分为两种类型:
1. 炼焦煤:炼焦煤是一种具有较高固定碳含量和较低挥发分含量的煤炭。
它主要用于制造焦炭,用作冶金行业的还原剂。
炼焦煤煤体结构坚硬,可在高温条件下形成坚固的焦炭,具有良好的机械强度和高热值。
2. 脱硫焦煤:脱硫焦煤是一种经过脱硫处理的炼焦煤。
它在炼焦过程中,通过加入脱硫剂来减少焦炭中的硫含量,降低对环境的污染。
脱硫焦煤具有较低的硫含量,适用于对硫含量有要求的冶金工业。
焦煤的用途主要包括:
1. 炼焦:炼焦煤通过高温的热解反应,制造出坚固的焦炭。
焦炭是一种固体燃料,可以作为高温还原剂,用于冶金行业的炼钢和炼铁过程。
2. 发电:焦煤也可以用于发电,尤其是在地区缺乏天然气和石油资源的情况下。
焦煤的高热值使其成为一种理想的燃料,可用于发电厂的锅炉中发电。
3. 化学工业:焦煤中的化学成分可以被提取用于化学工业的生
产过程。
例如,焦炉煤气可以经过加工用于合成氨和甲醇等化学产品的生产。
总体而言,焦煤在冶金、能源和化学工业中有着广泛的应用。
它是炼钢和炼铁过程中的重要原料,也是一种重要的燃料和化工原料。
炼焦工艺流程
炼焦工艺流程炼焦工艺是将煤炭加热至高温下进行热解,分离出有机物质和无机物质的一种工艺过程。
下面我们来介绍一下炼焦的工艺流程。
首先,原料准备。
炼焦生产的原料主要为炼焦煤,需选用具有一定的可炼性和强度的煤种。
在原料准备中,要先将煤炭进行粉碎,将煤炭研磨成细粉。
接下来,煤粉的预处理。
煤粉预处理包括煮煤、湿煮煤和干煮煤等多种方法,这些方法主要是为了提高煤质的可塑性和流动性,从而有利于生产中的成型操作。
其中,干煮煤是最常用的方法,它通过在煤炭中添加适量的水分,形成适宜的黏聚剂来提高煤质的可烘性和塑性。
然后,成型。
煤粉成型是将经过预处理的煤粉进行塑造的过程。
最常见的成型方式有浸炭成型、成型机械成型等方法。
在浸炭成型中,将预处理后的煤粉放入水中搅拌成浆状后,再进行成型。
成型后的煤块需要进一步加热干燥。
这一步是为了将煤中的水分蒸发掉,提高煤块的强度,使其能够承受高温下的热解反应。
干燥的温度和时间需要根据具体的工艺条件来确定。
然后进行热解。
热解是将经过干燥处理的煤块加热至高温下进行裂解的过程。
这一步主要是通过热解炉来完成,炉内的温度可达1200℃以上。
在热解过程中,煤中的有机物质会分解出煤气、焦炭和焦炉煤气。
焦炭是炼焦工艺的主要产品,而煤气和焦炉煤气可用作炼铁、发电等其他工业用途。
最后,进行焦炭的处理。
炼焦过程中产生的焦炭需要进行冷却和除尘处理。
冷却可以采用水冷或空气冷却的方式,以控制焦炭的温度,使其适合储运。
而除尘则是通过粉尘收集装置将焦炉煤气中的颗粒物去除,净化气体,达到环保要求。
以上就是炼焦工艺的流程,通过这一系列的步骤,煤炭中的主要有机物质被分离出来,得到焦炭等产品,为各种工业用途提供了重要的原料。
炼焦工艺的持续完善和改进将为煤炭产业的发展提供更大的支持。
精煤知识链接(一)
精煤知识链接(一)1、精煤是指经洗选加工供炼焦用或其他用途的洗选煤炭产品的总称。
一般来说,精煤是为了炼焦用的一种煤,它要经过水洗去硫,去杂质等工业过程,以达到炼焦用的标准。
2、炼焦是将煤放在干馏炉中加热,随着温度的升高(最终达到1 000℃左右),煤中有机质逐渐分解,其中,挥发性物质呈气态或蒸汽状态逸出,成为煤气和煤焦油,残留下的不挥发性产物就是焦炭。
焦炭在炼铁炉中起着还原、熔化矿石,提供热能和支撑炉料,保持炉料透气性能良好的作用。
因此,炼焦用煤的质量要求,是以能得到机械强度高、块度均匀、灰分和硫分低的优质冶金焦为目的。
3、炼焦用煤包括气煤、1/2中粘煤、气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤等8类煤。
其中,肥煤、焦煤和瘦煤等中、高挥发分强粘结煤是配煤炼焦的基础煤,它们可以保证煤料有足够的粘结性,这些煤也能单独炼焦。
优质炼焦用煤是指原煤灰分<15%、硫分<1%、强粘结性、可选性为易选的焦煤、肥煤和瘦煤。
4、在炼焦中,精煤灰分的高低决定焦炭的强度。
常用的灰分指标有空气干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad)等。
也有用收到基灰分的(Aar)。
一般常用干燥基灰分(Ad)。
注:由于指标的用途不同,对煤质分析的结果有不同的表示方法。
收到基(ar)是指以收到状态的煤为基准的表示方法;空气干燥基(ad)指与空气湿度达到平衡状态的煤为基准的表示方法;干燥基(d)指以假想无水状态的煤为基准的表示方法;干燥无灰基(daf)指以假想无水、无灰状态的煤为基准的表示方法。
5、冶炼用炼焦精煤灰分等级划分精煤知识链接(二)1、挥发分是煤分类的重要指标。
煤的挥发分反映了煤的变质程度,挥发分由大到小,煤的变质程度由小到大。
常使用的有空气干燥基挥发分(Vad)、干燥基挥发分(Vd)、干燥无灰基挥发分(Vdaf)和收到基挥发分(Var)。
其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。
主焦煤和1/3焦煤的最大的区别就是挥发分,主焦煤为中等的挥发分(约16%—28%),我公司主焦煤Vdaf指标区间为23%-28%;1/3焦煤为中高的挥发分(约28%—37%),我公司1/3焦煤指标为28%-35%;肥煤为中等或较高的挥发分(约20%—40%),我公司肥煤指标为30%-36%。
炼焦用煤量
炼焦用煤量炼焦是指将煤炭经过高温处理,以获得焦炭和其他副产品的过程。
炼焦用煤量是指在炼焦过程中所需要的煤炭的数量。
炼焦用煤量的计算根据炼焦炉的类型和规模、煤种、煤质等因素而有所不同。
一般而言,炼焦用煤量与炼焦炉的炉型和操作方式密切相关。
目前,常用的炼焦炉主要有高炉炼焦炉和焦炉两种。
在高炉炼焦炉中,煤炭通过加热和干馏的过程产生焦炭。
炼焦用煤量主要取决于高炉的容量和工艺条件。
高炉的容量越大,炼焦用煤量也就越大。
此外,高炉炼焦炉的操作方式也会对炼焦用煤量产生影响。
例如,采用煤气发生炉炼焦时,炼焦用煤量相对较小。
焦炉是一种专门用于炼焦的设备。
在焦炉中,煤炭经过干馏和燃烧的过程,产生焦炭、煤气和煤焦油等产品。
炼焦用煤量主要由焦炉的炉型、炉容和加热方式等因素决定。
不同类型的焦炉,其炼焦用煤量也有所差异。
目前,常见的焦炉有热顶炉和冷顶炉两种。
热顶炉操作温度较高,炼焦用煤量较大;而冷顶炉操作温度较低,炼焦用煤量较小。
除了炼焦炉的类型和规模外,煤种和煤质也是影响炼焦用煤量的重要因素。
不同的煤种在炼焦过程中具有不同的燃烧特性和挥发分含量,从而导致炼焦用煤量的差异。
同时,煤质也会对炼焦用煤量产生影响。
高灰分、高硫分的煤炭在炼焦过程中产生的焦炭质量较差,因此炼焦用煤量会相应增加。
总的来说,炼焦用煤量是炼焦过程中的重要参数之一,其大小与炼焦炉的类型和规模、煤种、煤质等因素密切相关。
通过合理控制炼焦用煤量,可以提高炼焦效率,减少资源浪费,并对环境保护产生积极的影响。
因此,在炼焦生产中,合理估算和控制炼焦用煤量是非常重要的。
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炼焦用煤一.煤资源现状:1、地域分布不均匀根据国际能源组织最新统计,全世界的煤炭资源约为20万亿吨,其中俄罗斯及独联体国家、中国、美国、澳大利亚、加拿大、德国、南非、英国、波兰、印度等前10位产煤国的资源量约占全世界的95%以上,但是经过地质勘探工作得出计算出的世界煤资源量只有4.3万亿吨,精确度较高的确认储量位1.2万多亿吨。
2、各种煤的分布也不均匀世界煤炭资源中,褐煤占1/3以上。
在硬煤(烟煤和无烟煤)资源中,炼焦煤还不到资源量的1/10。
在总量约1.14万亿吨的炼焦煤资源中,肥煤、焦煤和瘦煤约占1/2,其经济可采储量约3500亿吨一4000亿吨,其中低灰、低硫的优质炼焦煤资源大约仅有600亿吨。
世界炼焦煤资源中,约有1/2分布在亚洲地区,1/4分布在北美洲地区。
其余1/4则分散在世界其他地区。
中国炼焦煤资源量约占世界炼焦煤总资源量的13%,可采储量约占16.5%。
中国山西省炼焦煤资源最多,2002年底的可开采储量达333亿吨,占全国炼焦煤储量649亿多吨的51.3%。
其他各省可采储量均不到60亿吨。
炼焦煤储量占全国第二、三、四、五、六位的分别是安徽省54.32亿吨、贵州省39.14亿吨、山东省29.15亿吨、河北省27.61亿吨和黑龙江省25.68亿吨。
炼焦煤储量超过20亿吨的还有河南省和内蒙古自治区。
二、煤的分类根据成煤植物不同,煤可分为两类:由高等植物生成的煤称为腐植煤,由低等植物生成的煤称为腐泥煤。
腐植煤占绝大多数,根据变质程度的深浅,腐植煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤,炼焦工业主要用烟煤,烟煤根据变质程度的不同又可分为:长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤等。
气煤、肥煤、焦煤、瘦煤具有粘结性,在隔绝空气干馏时能炼成焦炭,称为炼焦煤,是现代焦化工业的主要原料。
长焰煤、贫煤、褐煤、无烟煤等没有粘结性,称为不粘结煤。
但如采用炼焦新工艺或掺加粘结剂,也可炼成不同种类的焦炭。
我国高炉冶炼所用的焦炭主要是用烟煤炼制的。
各种烟煤的性质差别很大。
我国现行的烟煤分类方案采用了两个参数来确定,一个是煤化程度的参数,以煤中可燃物为基准的挥发分,叫做可燃基挥发分(Vdaf),另一个是烟煤粘结性的参数(粘结指数G、胶质层的最大厚度Y)。
用这两个指标,把烟煤划分为12个大类24个小类。
12个大类为长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤。
三、单种煤的结焦特性用于炼焦配煤的,主要是气煤、肥煤、焦煤1/3焦煤和瘦煤几大类类。
不同牌号的煤,在单独炼焦时所得焦炭的性质是各不相同的。
现将可以用来配煤炼焦的各单种煤的结焦特性概述如下:1、长焰煤长焰煤是变质程度最低的烟煤,其挥发分高达37%以上,从无粘结性到弱粘结性均有。
其中煤化程度较高的长焰煤加热时能产生数量极微的胶质体,也能生成细小的长条形焦炭,但焦炭的强度很差,粉焦率高。
2、不粘煤不粘煤是一种低变质到中等变质程度的煤。
加热时不产生胶质体,煤的水分大,一般不作炼焦煤使用。
3、弱粘煤弱粘煤是一种粘结性较弱的低变质到中等变质程度的煤。
加热时产生的胶质体较少,炼焦时有的能生成强度很差的小块焦,有的只有少部分能结成碎屑焦,弱粘煤具有低灰低硫的特点。
4、1/2中粘煤1/2中粘煤属于中等粘结性的中高挥发分煤。
其中有一部分煤在单独炼焦时能生成一定强度的焦炭,另一部分粘结性较弱的煤在单独炼焦时,生成焦炭强度差,粉焦率主,在配煤焦时可适量配入使用。
5、气煤气煤是一种变质程度较低的炼焦煤,其挥发分在28%—37%,Y在9—25MM 和挥发分大于37%,Y在5—25MM两个区域,因而其性质差别较大,加热时能产生较多的煤气和焦油。
胶质体的热稳定性低于肥煤。
单独炼焦时,焦炭的抗碎和耐磨强度较其他炼焦煤差,由于挥发分高,因此在结焦过程中收缩大,焦炭裂纹多,焦块细而长,易碎。
焦炭多呈细长条状,易碎,并有较多的纵裂纹。
在配煤炼焦时多配入气煤,能增加煤气和化学产品的产率。
在炼焦过程中可以减小膨胀压力和增加焦饼收缩。
6、气肥煤气肥煤是一种挥发分和胶质厚度都很高的强粘结性煤,其挥发分一般都大于37%,Y值大于25mm,结焦性介于肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液态化学产品,焦炭的强度高于气煤而又低于肥煤;在配煤炼焦中配入可增加化学产品的产率。
7、1/3焦煤1/3焦煤介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤,其挥发分一般大于28%,Y 值在16-25mm之间,单独炼焦时能生成熔融性能良好,强度高的焦炭。
焦炭的抗碎强度接近于肥煤,耐磨性稍低于肥煤,但明显高于气肥煤和气煤,是良好的配煤炼焦的基础煤之一。
部分1/3焦煤的结焦性很好,可适当多配入使用。
8、肥煤肥煤可燃基挥发分26~37%,胶质层大于25毫米;在加热时能产生大量的胶质体,其流动性大,热稳定性较气煤胶质体好,单独炼焦时,炼出的焦炭熔融性好。
但横裂纹较多,易碎,单独炼焦时易发生焦饼推焦困难。
并有较多的蜂焦。
因为它具有很强的粘结能力,所以肥煤是配煤中的重要成分,并可以多配弱粘结性煤而炼成机械强度较好的冶金焦炭。
对于挥发分高的肥煤,一般结焦性差,炼焦配煤中使用此种煤时,应适当减少气煤的配入量。
9、焦煤焦煤可燃基挥发分18~26%,胶质层厚度15~25毫米,大多数焦煤单独炼焦时能得到块大、裂纹少、耐磨性好的焦炭。
但在结焦过程中产生膨胀压力较大,焦饼收缩度小,容易产生推焦困难,又因焦煤贮量不多,应节约使用,在配煤中应尽量减少焦煤配用量。
它在配煤中可以起到提高焦炭机械强度的作用。
10、瘦煤瘦煤的变质程度较高,可燃基挥发分低,只有14~20%,Y值大于5mm,加热时产生的胶质体量少,厚度小于12毫米,熔融性和粘结性较差,收缩小。
在配煤中配入瘦煤可以提高焦炭的块度,因熔融性较差,焦炭中有颗粒物存在,使耐磨性变差。
11、贫瘦煤贫瘦煤是粘结性较弱的高变质挥发分烟煤,结焦性比典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的粉焦多,在配煤中配入一定比例,可起到瘦化剂的作用。
12、贫煤贫煤是变质程度最高的一种烟煤,贫煤在加热时不产生胶质体,没有粘结性,不能单独炼焦,通常不用于炼焦配煤中。
但可以少量配入作为瘦化剂。
配入贫煤时最好将其单独粉碎。
13.无烟煤无烟煤是变质程度最深的煤,所含的挥发分最低,加热时不产生胶质体,加热至高温也不会结成焦炭,因此未将其划入炼焦用煤的范围内。
有时在瘦煤缺乏的地区,当配煤中煤料较肥时,可少量配入无烟煤作瘦化剂用,但无烟煤须经过细粉碎。
四、煤的成焦机理炼焦生产的产品是焦炭和化学产品,炼焦原料主要是烟煤。
炼焦生产是将煤料装入炭化室中进行加热干馏,经过一定的时间,炼成焦炭,然后将焦炭从炉内推出,进行熄焦和筛焦,同时将从炭化室内产生的挥发物输送到化产车间去分离提制成各种化学产品。
烟煤隔绝空气加热到950~1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制得焦炭,这一过程叫高温炼焦(或叫高温干馏)。
从煤料炼成焦炭的整个过程叫做结焦过程。
在结焦过程中煤料有几个变化阶段:干燥和预热,开始分解生成胶质体,固化粘结形成半焦,进一步分解收缩形成焦炭。
煤的热解过程大体可分为以下几个阶段,见下表:成焦过程图示表(1)干燥和预热湿煤装入后,水分开始蒸发,未蒸发完以前,煤的温度低于100℃,这个阶段需要大量的热和很长的时间。
在100~200℃煤受到干燥,并放出吸附于煤表面和气孔中的二氧化碳和甲烷等气体,煤质不变。
(2)开始分解200~350℃煤开始分解.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,肥煤约260℃左右,焦煤约300℃,瘦煤约390℃开始分解。
煤在转变成胶质体状态前就开始分解。
350℃前主要分解出化合水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等气体和少量焦油蒸汽和液体。
(3)生成胶质体当温度升高350~450℃时由于侧链的断裂生成大量液体、高沸点焦油蒸汽和固体微粒一个多分散相的胶体系统,即胶质体。
凡是能生成胶质体的煤都有粘结性。
由于胶质体很粘,不透气,因此产生膨胀,对炉墙有一定的膨胀压力,并将固体小粒粘结在一起。
(4)胶质体固化450~550℃时胶质体热解更加激烈,并伴随有缩聚和合成等反应出大量挥发物。
随着气体析出,固态物质形成,即开始产生半焦。
(5)半焦收缩550650℃时,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℃时,半焦继续析出气体,主要是氢气。
半焦进一步收缩,使焦质变紧变硬,裂纹增大,最终转变为焦炭。
在此阶段中析出的焦油蒸汽与赤热焦炭相遇,部分进一步热分解,析出游离炭沉积在焦炭上,逸出的蒸汽成分与低温状态下的不同,这个再分解过程叫做二次热分解。
五、煤的工业分析煤的工业分析也叫煤的实用分析,包括水分、灰份、挥发份和固定碳含量测量四项。
通过煤的工业分析可以大致了解煤中有机质和无机质的含量。
煤=有机组分+无机组分=挥发分+固定碳+灰分+水分(1)水分水含量以M表示。
煤中水分过高,炼焦时延长结焦时间,粉碎时增加动力消耗,装煤时堵塞斗嘴。
水分通常用水分占煤的百分数表示,按水分在煤中存在的形态不同,可分为外在水分和内在水分。
外在水分是指煤在开采、运输、贮存、洗选时润湿在煤表面以及大毛细管(直径大于10-5厘米)中的水分;内在水分是指吸附或凝聚在煤粒内部的毛细管(直径小于10-5厘米)中的水分。
含有外在水分的煤称为应用煤,失去外在水分的煤称为风干煤或分析煤样,失去内在水分的煤称为绝对干燥煤或干煤。
在煤的工业分析中所测定的水分,分为原煤样的全水分和分析煤样水分。
煤中水分多采用间接的测定方法,即将已知重量的煤样放在一定温度的烘箱内进行干燥。
在干燥过程中,煤所减轻的重量示。
就是煤的水分含量。
(2)灰分含量用符号A表煤的灰分是指煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。
煤的灰分全部来自煤中的矿物质,但它的组成和重量与煤中矿物质不完全相同,因而确切地说,煤的灰分应称为灰分产率。
煤的灰分一般以干煤(失去内在水分的煤)为基准,称为干基。
煤中灰分近似地表示煤中矿物质的含量。
炼焦时,煤的灰分全部转入焦炭。
焦炭中的灰分,在炼铁过程中是一种有害物质。
当焦炭中灰分增高时,固定炭含量就相应减少,炼铁时就要消耗更多焦炭;同时,为了在高炉中除去灰分就要相应增加石灰石用量。
这些都会使高炉产量下降。
一般认为,焦炭灰分增减1%,焦比相应增减2%,高炉产量相应增减3%。
为了降低煤中的灰分,炼焦用煤都是用原煤经过洗选加工出来的精煤,经过洗选可除去一部分灰和硫。
(3)挥发分和固定碳将煤放在与空气隔绝的容器中,在一定高温条件下加热一定时间后,从煤中分解出来的气体和蒸汽状态产物的百分率,减去煤中所含水分,就是煤的挥发分,以符号V表示。