电子课件第五章 煤的工艺性质第三节煤的粘结性指标.ppt
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2、煤的黏结与成焦机理煤的黏结与成焦机理煤的黏结性(结焦性)指标煤的黏结性(结焦性)指标煤炭气化和燃烧的工艺性质煤炭气化和燃烧的工艺性质煤的铝甑低温干馏试验煤的铝甑低温干馏试验煤的可选性煤的可选性煤的发热量煤的发热量第三节 煤的黏结性(结焦性)指标l l一、煤的黏结性与结焦性一、煤的黏结性与结焦性l l煤的黏结性和结焦性是炼焦用煤最重要的工艺性质,煤的黏结性和结焦性是炼焦用煤最重要的工艺性质,炼焦炼焦煤必须具有较好的黏结性和结焦性煤必须具有较好的黏结性和结焦性。l l煤的煤的黏结性黏结性是指粉煤在隔绝空气条件下加热,经过胶质状是指粉煤在隔绝空气条件下加热,经过胶质状态生成块状半焦的能力。态生成块状
3、半焦的能力。l l煤的煤的结焦性结焦性是指单种煤或配合煤在工业焦炉或模拟工业焦是指单种煤或配合煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下(一定的升温速度、加热终温等),黏结炉的炼焦条件下(一定的升温速度、加热终温等),黏结成块并最终形成具有一定块度和强度焦炭的能力。成块并最终形成具有一定块度和强度焦炭的能力。l l黏结性是结焦性的必要条件,结焦性好的煤,黏结性能一黏结性是结焦性的必要条件,结焦性好的煤,黏结性能一定好,而黏结性好的煤,不一定结焦性好。定好,而黏结性好的煤,不一定结焦性好。l l同时胶质体的塑性、流动性、膨胀性、透气性、热稳定性同时胶质体的塑性、流动性、膨胀性、透气性、热稳定性等对煤
4、的结焦性也有较大的影响。等对煤的结焦性也有较大的影响。l l煤的黏结性是评价烟煤能否用于炼焦的主要依据,煤的黏结性是评价烟煤能否用于炼焦的主要依据,也是也是评价低温干馏、气化或动力用煤的重要依据。评价低温干馏、气化或动力用煤的重要依据。l l炼焦是煤最主要的转化利用方式。炼焦是煤最主要的转化利用方式。l l炼焦就是将配好的煤粉碎到适宜的粒度后在焦炉中进行高炼焦就是将配好的煤粉碎到适宜的粒度后在焦炉中进行高温干馏,生成焦炭、煤气和其他化学产物的热加工过程。温干馏,生成焦炭、煤气和其他化学产物的热加工过程。l l炼焦用煤必须具有黏结性炼焦用煤必须具有黏结性,即粉状的炼焦煤在高温干馏过,即粉状的炼焦
5、煤在高温干馏过程中能够程中能够“软化软化”、“熔融熔融”,并形成粘稠的以液体为主,并形成粘稠的以液体为主的胶质体,固化后形成块状焦炭的能力,的胶质体,固化后形成块状焦炭的能力,肥煤和气肥煤的肥煤和气肥煤的黏结性最好。黏结性最好。l l炼焦用煤也必须具有结焦性,炼焦用煤也必须具有结焦性,即煤在干馏时,能形成一定即煤在干馏时,能形成一定块度和足够强度的焦炭的能力,焦煤的结焦性最好。块度和足够强度的焦炭的能力,焦煤的结焦性最好。l l二、煤的黏结性和结焦性的测定方法二、煤的黏结性和结焦性的测定方法l l 测定煤的黏结性和结焦性的方法很多,可归纳以下三类:测定煤的黏结性和结焦性的方法很多,可归纳以下三
6、类:l l (1)(1)根据胶质体的数量和性质:如胶质层厚度、基氏流根据胶质体的数量和性质:如胶质层厚度、基氏流动度、奥阿膨胀度。动度、奥阿膨胀度。l l (2)(2)根据焦块外形:如坩埚膨胀序数、葛金指数。根据焦块外形:如坩埚膨胀序数、葛金指数。l l (3)(3)测定煤胶质体黏结惰性物质的能力,以焦炭强度表测定煤胶质体黏结惰性物质的能力,以焦炭强度表示煤结焦性,如罗加指数、黏结指数。示煤结焦性,如罗加指数、黏结指数。l l 由于煤的黏结性和结焦性名称术语不完全统一,故对由于煤的黏结性和结焦性名称术语不完全统一,故对其测定方法的归类也不同。下面介绍其测定方法的归类也不同。下面介绍主要测定方法
7、主要测定方法,具体,具体操作步骤请参阅煤质分析国家标准。操作步骤请参阅煤质分析国家标准。(一)胶质层指数Y 胶质层指数是由前苏联学者提出的测定煤的粘结性的方法,主要测定胶质层最大厚度Y,最终收缩度X,体积曲线类型三个指标。胶质层最大厚度是我国煤炭分类和评价炼焦用煤及配煤炼焦的主要指标。(GB/T479-2016),1 1、测定要点:、测定要点:模拟工业炼焦条件,对装在煤杯中的煤样进行模拟工业炼焦条件,对装在煤杯中的煤样进行单侧慢速加热,在煤杯内的煤样形成一系列等温层面,而这些层面的温度由上而下依次递增。1、测定方法胶质层指数测定仪的主要部分是一特制的钢杯,底部是带有孔眼的活底,煤气可从孔眼排出
8、。加热条件是先在半小时内升温至250,然后以3/min的速度加热至730为止。在加热过程中,每隔一定的时间用插在预留的检查孔中的特制的钢针向下穿刺,凭手感先接触到胶质层的上部层面,接着刺穿胶质层直达已固化的半焦层,即胶质层的下部层面。上下层面之间的垂直距离即为胶质层厚度。在煤杯下部刚刚生成的胶质层比较薄,在向上移动过程中,厚度不断增加,在煤杯中部达到最大值,再向上厚度不断降低。以测定的胶质层最大厚度Y(mm)作为报出结果。胶质层指数的测定结果可在一张图上反映出来,图5-13所示。图5-13 胶质层指数测定曲线加工示意图n图5-4 胶质层体积曲线类型图 l2 2、胶质层指数和煤质的关系胶质层指数
9、和煤质的关系l胶质层指数主要取决于胶质体的数量和性质,试验条件也胶质层指数主要取决于胶质体的数量和性质,试验条件也有一定的影响。有一定的影响。l胶质层最大厚度胶质层最大厚度Y Y反映胶质体热稳定性和膨胀性。一般反映胶质体热稳定性和膨胀性。一般Y Y值值越大,煤的黏结性越好。越大,煤的黏结性越好。l煤种不同,其煤种不同,其Y Y值也不同。值也不同。Y Y值随变质程度呈规律性的变化,值随变质程度呈规律性的变化,挥发分为挥发分为30%30%左右,左右,Y Y值最大,挥发分小于值最大,挥发分小于13%13%和挥发分大和挥发分大于于50%50%,Y Y值接近于值接近于0 0。3 3、胶质层指数之优缺点、
10、胶质层指数之优缺点 优点:(1)Y值对中等黏性的煤区分能力强。(2)多种煤的Y值具有可加性,这是其他黏结性指标不具备的,利用其可加性从单煤Y值计算配煤Y值,可估算如何配煤得到优质焦炭。l缺点缺点:l(1 1)胶质层厚度只能反映胶质体的胶质层厚度只能反映胶质体的数量数量,不能反映胶质,不能反映胶质体的体的质量质量;l(2 2)测定过程的规范性强,影响测定结果的因素多;)测定过程的规范性强,影响测定结果的因素多;l(3 3)平行测定)平行测定(取几份同一试样取几份同一试样,在相同的操作条件下对在相同的操作条件下对它们进行测定它们进行测定)时所需煤样量大,一般时所需煤样量大,一般200g200g,这
11、给地质勘,这给地质勘探部门的测定带来一定困难;探部门的测定带来一定困难;l(4 4)对弱黏煤)对弱黏煤(Y7 mm)(Y7 mm)和胶质体流动性大的煤和胶质体流动性大的煤(Y25(Y25 mm)mm)测定的精度差、重现性差。测定的精度差、重现性差。适用性:胶质层指数法较适合于中等黏结性的煤。适用性:胶质层指数法较适合于中等黏结性的煤。(二)奥阿膨胀度(GB/T5450-2014)-反映胶质体性质 1926年由奥迪伯特创立,1933年又由亚奴作了改进,后来此法在西欧得到广泛应用并于1953年定为国际硬煤分类的指标。烟煤奥阿膨胀计试验的b值是我国新的煤炭分类国家标准中区分肥煤与其它煤类的重要指标之
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