煤焦化基础知识50题问答1
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煤焦化基础知识50题问答
1、中国煤炭分哪几类?烟煤分哪些煤种?
答:中国煤炭分为:褐煤、烟煤、无烟煤三大类。
烟煤分为:贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤十二个煤种。
2、原煤为什么经过洗选加工?
答:如果把煤比作工业的粮食,那么由地下采出的原煤只能算是“稻谷”,这种“稻谷”在许多情况下是不能直接利用的,需要对原煤进行洗选加工。
原煤灰分高,灰分是存在于煤中的主要有害杂质。炼焦时煤的灰分对焦炭质量影响很大。炼焦煤的灰分每降低1%,焦炭灰分降低1.33%。在高炉冶炼过程中,焦炭灰分每降低1%,则高炉焦炭消耗量可节约2.2%~2.3%。同时,高灰分的煤增大运输量,如果每年有2亿t煤炭需要经过铁路运输的话,当煤的灰分增加1%时,大约每年就得多装300万t矸石,需要6万多节50t的车皮,这是十分惊人的浪费。
无论是化工用煤、动力用煤、民用燃煤,灰分都是有百害而无一利的。煤燃烧时,矿物质(灰分)不仅不产生热量,而且会吸收一部分热随炉灰排出。有关生产实践表明,当动力用煤的灰分增加1%时,则燃煤消耗量将增加2.0%~2.5%。
除了灰分以外,硫含量也是十分有害的杂质。一般认为,1%(质量分数)硫分的危害程度不亚于8%灰分的危害程度。不仅炼焦用煤要求低硫炼焦,既是作为燃料使用,煤中的硫也是有害的,因为煤中硫的80%是可燃的,燃烧时产生SO2、SO3和H2S等有害气体,排入大气,污染环境,造成公害。
原煤洗选的主要任务是:降低煤的灰分,使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按其相对密度、外形及物理性质方面的差别加以分离。同时,降低原煤中的无机硫含量,如煤中的黄铁矿硫(FeS2),它以单体混杂在煤中,且相对密度很大,在重力洗选过程中,容易将其去除。通过洗选加工以满足各种不同用户对煤炭质量指标的要求。
3、什么是煤的高温干馏?
答:煤在隔绝空气的条件下加热时,发生一系列物理变化和化学反应,这是一个十分复杂的过程。在这一过程中产生的主要产品有固态焦炭或半焦、气态煤气和液态焦油。这种煤的热解过程称为干馏或热分解。按热分解最终温度的不同干馏分为低温干馏(500~600℃)、中温干馏(700~800℃)、高温干馏(950~1050℃)。煤的高温干馏又称为煤的炼焦。
4、煤在高温干馏过程中所获得并回收的主要产品有哪些?
答:无论是冶金企业中的焦化厂,还是化工企业中的焦化厂,或是城市煤气的气源厂,通过对烟煤进行干馏,可以获得优质的焦炭和焦炉煤气及其宝贵的化工产品。图1为煤干馏过程主要产品图。
冶金用焦
固状产品焦炭铸造用焦
铁合金用焦
气化用焦
工业萘或精萘
粗酚或精酚
烟煤干馏常温至950~1050℃液态产品粗焦油加工粗蒽或蒽油
喹啉
吡啶
沥青
净煤气
硫酸铵或氨的其它产品
荒煤气冷却、净化、回收硫化物(制取H2SO4)
纯苯
粗苯甲苯
二甲苯
图1 煤干馏过程主要产品图
5、炼焦用煤的接收有哪些基本要求?
答:(1)每批来煤应按照规程规定取样分析,并与供煤单位核准分析数据对比,煤种核实后方可接收,若质量不合要求或混入杂质者应不予接收;而在实际操作中,由于常规检验的滞后焦化厂很难做到这一点。一般情况下,焦化用煤的供应点基本是固定的,若矿山采煤层的煤质无多大变化,则洗煤质量也能稳定,采用常规分析接收来煤也能满足焦化生产的需要。近年来,煤质快速分析仪已经应用于煤的接收,对促进煤质管理起到了重要的作用。
(2)对来煤要按其煤种分别卸入指定的地点,防止不同煤种在接收过程中混质,对各种不同牌号的煤的数量、质量和进入煤区的时间要分别做好记录。
(3)为了稳定炼焦煤的质量,来煤应尽可能进入煤场,按照平铺直取的基本操作进行煤的堆取。对于条件不够完善的焦化厂,至少也应保持70%以上的来煤进入贮煤场,30%以下的煤直接进入配煤贮槽。
(4)各种煤的堆放地之间要保持一定的距离,场地要清洁,更换场地时应彻底清除余煤,卸煤槽或受煤坑更换煤种时也要清扫干净,防止混质。
6、炼焦用煤的贮存应注意哪些问题?
答:焦化煤场管理的好坏,直接影响配煤质量,煤场主要有两个作用,一是贮存,二是混匀,为此应注意以下问题:(1)煤场应有足够的容量,保持一定的贮煤量,保证焦炉稳定连续生产。贮煤场的容量与煤源地的远近、煤矿生产规模、交通运输条件及焦炭生产的规模及稳定情况等因素有关,一般大中型焦化厂提供10~15天的贮备量,小型焦化厂则应更高一些。
(2)确保不同煤种单独存放,场地应保持清洁、平整、排水措施齐全,防止积水和煤堆塌陷。
(3)为消除和减少由于不同矿井或矿层来煤所造成的煤质差异,在堆取操作时,采用“平铺直取”的操作方法,以提高单种煤的质量均匀性。
(4)煤堆应保持一定高度,一般为10~15m,过低,则占地面积太大,增加运输距离,下雨天时煤的水分过大。
(5)煤的存放时间不能过长。煤的存放时间过长,将会引起煤质变坏,导致焦炭质量下降。
7、为什么要配煤炼焦?
答:用单种煤来生产焦炭,既不能满足用户对焦炭质量的要求,又不能充分利用宝贵的煤炭资源,必须采用多种煤配合炼焦才能克服上述两个方面的不足。把两种或两种以上的煤,均匀地按适当的比例配合,使各种煤之间取长补短,生产出优质焦炭并能合理利用煤炭资源,增加炼焦化学产品产量。
8、炼焦配煤应注意的几个基本点是什么?
答:(1)保证焦炭质量指标符合要求。
(2)在焦炉生产过程中,结焦中期不应产生过大的膨胀压力,而在结焦末期应有足够的收缩度,形成炉墙与焦饼之间的收缩缝隙,保证推焦的顺利进行。
(3)充分利用本地区的煤炭资源,做到运输合理,降低成本。
(4)在可能条件下,适当多配高挥发分的煤,以增加化学产品的产率。
(5)在保证焦炭产品质量的前提下,应多配弱黏煤,尽量少用优质炼焦煤,努力做到合理利用我国的煤炭资源。
9、什么是煤的粘结性和结焦性?
答:煤的粘结性是指煤在隔绝空气加热条件下,经过胶质状态生成块状半焦的能力。
煤的结焦性是指在工业条件下或模拟工业炼焦的条件下,采用单种煤或配合煤,生产出优质焦炭的能力。
10、什么是单种煤的结焦性?
答:煤的结焦性是指在工业条件下或模拟工业炼焦的条件下,采用单种煤或配合煤,生产出优质焦炭的能力。单种煤的结焦性是配合煤结焦性的基础,了解并掌握单种煤的结焦性,是指导配煤比变化的主要依据。
(1)褐煤是变质程度较低的煤,在隔绝空气加热时不产生胶质体,没有粘结性,在近代室式炼焦炉中不能单独炼焦,所以通常不列入炼焦煤的范围。近年来,有的厂在配煤中配入少量褐煤以增加配煤挥发分,已取得一定成果。(2)长烟煤的变质程度比褐煤高,是烟煤中煤化程度最低的煤,含氧量高,高沸点的液态产物少,胶质层厚度小于5mm,因此结焦性能很差,在现代焦炉中不能炼出合格焦炭,但在土法炼焦炉中可以炼出细长条的焦炭。在配煤中掺