文档介绍：配煤炼焦张德祥教授华东理工大学能源化工系 E-mail: ******@ecust. 2011 2011 年年8 8月月提纲?背景?焦炭及其性质?煤的高温干馏——炼焦?炼焦配煤的质量要求?配煤炼焦原理及其技术?煤岩分析?高温炼焦的发展焦炭及其性质一、焦炭的宏观构造焦炭是一种质地坚硬,以碳为主要成分的含有裂纹和缺陷的不规则多孔体, 呈银灰色。其真密度为 ~ 3, 视密度为 ~ 3, 气孔率为 35% ~55%, 堆密度为 400 ~500kg/m 3。用肉眼观察焦炭都可看到纵横裂纹。沿粗大的纵横裂纹掰开,仍含有微裂纹的是焦块。将焦块沿微裂纹分开,即得到焦炭多孔体,也称焦体。焦体由气孔和气孔壁构成,气孔壁又称焦质,其主要成分是碳和矿物质。焦炭及其性质焦炭的裂纹多少直接影响焦炭的粒度和抗碎强度。焦块微裂纹的多少和焦体的孔孢结构则与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系。孔孢结构通常用气孔平均直径、孔径分布、气孔壁厚度和比表面积等参数表示。焦炭在转鼓内的运动焦炭及其性质二、焦炭的物理机械性能高炉生产对焦炭的基本要求是:粒度均匀、耐磨性和抗碎性强。焦炭的这些物理机械性能主要由筛分组成和转鼓试验来评定。 (1)平均粒度根据筛分组成及筛孔的平均直径可由下式来计算焦炭的平均粒度: isiadd ?? 2 .耐磨强度和抗碎强度(1)转鼓试验方法焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。当焦炭表面承受的切向摩擦力超过气孔壁的强度时,会产生表面薄层分离现象形成碎屑或粉末,焦炭抵抗此种破坏的能力称耐磨性或耐磨强度,用 M 10值表示。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焦炭的抗碎性或抗碎强度。用M 25(M 40)表示。 10 10mm 100% M ? ?出鼓焦炭中小于的质量入鼓焦炭质量 25 25mm 100% M ? ?出鼓焦炭中大于的质量入鼓焦炭质量焦炭的化学组成主要用焦炭工业分析和元素分析数据来加以体现。焦炭的工业分析包括焦炭水分、灰分和挥发分及焦炭中固定碳的计算。一般焦炭灰分每增加 1% ,高炉焦比(每吨生铁消耗焦炭量)约提高 2% ,炉渣量约增加 3%, 高炉熔剂用量约增加 4%, 高炉生铁产量约下降 ~ % 。若能将焦炭灰分由 % 降至 % ,以年产 7000 万吨生铁的高炉计算,可以节约熔剂 227 万吨、焦炭 385 万吨,同时可以增加生铁 1015 万吨,还可大大降低铁路运输量。三、焦炭的化学组成四、焦炭的高温反应性 、氧和水蒸气等进行化学反应的性质,简称焦炭反应性,反应如下: C+O 2 →CO 2+394kJ/mol (1) C+H 2O→H 2 +CO-131110kJ/mol (2) C+CO 2→2CO-173 kJ/mol (3) 反应( 1 )也称焦炭的燃烧性,高炉内主要发生在风口区 1600 ℃以上的部位。反应( 2)也称水煤气反应。反应( 3 )也称碳素溶解反应(高炉内主要发生在 900 ~1300 ℃的软融带和滴落带)。