文档介绍：炼焦用煤的预处理技术
第三章
炼焦用煤的预处理技术
第一节炼焦配煤
第二节扩大炼焦配煤的途径
第三节来煤的接受与贮存
第四节炼焦用煤的粉碎与配合
炼焦用煤的预处理技术
第一节炼焦配煤
一、单种煤的结焦特性
单种煤的结焦特性是配合煤结焦的基础,了解并掌握单种煤的结焦特性,是指导配煤比变化的主要依据。
(1)褐煤褐煤是煤化程度最低的煤,变质程度只比泥炭高,在隔绝空气加热时不产生胶质体,也没有黏结性。在近代炼焦炉中,不能单独炼成焦炭,但在配煤中加入少量褐煤以增加配煤的挥发分,已取得一定的成果。如果采用特殊的工艺处理,褐煤也可以炼焦,在国外某些褐煤多而炼焦煤少的国家,有的就采用褐煤炼焦,但其工艺过程复杂。
炼焦用煤的预处理技术
(2)长焰煤长焰煤是烟煤中煤化程度最低的煤,变质程度比褐煤高。其含氧量高,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的焦炭。若采用压紧、薄装及快速加热等方法,可在土焦炉中炼制出细长条的焦炭。配煤中,加入少量长焰煤,可起瘦化作用。但长焰煤的配入量较高时,会使焦炭的耐磨强度降低,特别是配煤中肥煤不多,焦炭质量显著变坏,因此在配入长焰煤时要注意对焦炭质量的影响。长焰煤的脆性小,一般难以粉碎,若配入长焰煤时,最好将其单独粉碎,以免影响焦炭质量的均匀性。
炼焦用煤的预处理技术
(3)气煤气煤的煤化程度比长焰煤高,煤的分子结构中侧链多且长,含氧量高。在热解过程中,不仅侧链从缩合芳环上断裂,而且侧链本身又在氧键处断裂,所以生成了较多的胶质体,但黏度小,流动性大,其热稳定性差,容易分解。在生成半焦时,分解出大量的挥发性气体,能够固化的部分较少。当半焦转化成焦炭时,收缩性大,产生了很多裂纹,大部分为纵裂纹,所以焦炭细长易碎。
在配煤中,气煤含量多,将使焦炭块度降低,但配以适当的气煤,可以增加焦炭的收缩性,便于推焦,又保护了炉体,同时可以得到较多的化学产品。由于我国气煤贮存量大,为了合理利用炼焦煤资源,在炼焦时应尽量多配气煤。
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(4)肥煤肥煤的煤化程度比气煤高,属于中等变质程度的煤。从分子结构看,肥煤所含的侧链较多,但含氧量少,隔绝空气加热时能产生大量的分子量较大的液态产物,因此,肥煤产生的胶质体数量最多,其最大胶质体厚度可达25mm以上,并具有良好的流动性能,且热稳定性能也好。肥煤胶质体生成温度为320℃,固化温度为460℃,处于胶质体状态的温度间隔为140℃。如果升温速度为3℃/min ,胶质体的存在时间可达50min,由此决定了肥煤黏结性最强,是我国炼焦煤的基础煤种之一。由于其挥发分高,半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈,最终收缩量很大,所以生成焦炭的裂纹较多,又深又宽,且多以横裂纹出现,故易碎成小块。肥煤单独炼焦时,由于胶质体数量多,又有一定的黏性,膨胀性较大,导致推焦困难。
在配煤中,加入肥煤后,可起到提高黏结性的作用,所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分,并为多配入黏结性差的煤创造了条件。
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(5)焦煤焦煤的变质程度比肥煤稍高,挥发分比肥煤低,分子结构中大分子侧链比肥煤少,含氧量较低。热分解时生成的液态产物比肥煤少,但热稳定性更高,胶质体数量多,黏性大,固化温度较高,半焦收缩量和收缩速度均较小,所以焦煤炼出的焦炭不仅耐磨强度高、焦块大、裂纹少,而且抗碎强度也好。就结焦性而言,焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭的煤。
配煤时,焦煤的配入量可在较宽范围内波动,且能获得强度较高的焦炭。所以配入焦煤的目的是增加焦炭的强度。由于我国焦煤贮量有限,在配煤时,应尽量减少焦煤的用量,以节约焦煤。
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(6)瘦煤瘦煤的煤化程度较高,是低挥发分的中等变质程度的黏结性煤,加热时生成的胶质体少,黏度大。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,但焦炭的熔融性很差,焦炭耐磨性能也差。在配煤时配入瘦煤可以提高焦炭的块度,作为炼焦配煤效果较好。
(7)贫煤贫煤是煤化程度最高的烟煤,属于高变质程度的煤。贫煤没有黏结性,在炼焦炉中不结焦,故不能单独炼焦。在配煤中加入少量贫煤可起瘦化剂的作用。因其硬度大,配入贫煤时最好将其单独粉碎以增加焦块的均匀性。
(8)无烟煤无烟煤是煤化程度最高的煤。挥发分低,固定碳含量高,密度大,燃烧时不冒烟,加热时不产生胶质体,没有黏结性和结焦性。在没有瘦煤的地区可配入无烟煤。
炼焦用煤的预处理技术
二、配煤的意义和原则
早期炼焦只用单种煤,随着炼焦工业的发展,炼焦煤贮量明显不足。随着高炉的大型化,对冶金焦质量提出了更高的要求,单种煤炼焦的矛盾也日益突出,如膨胀压力大,焦饼收缩量小,容易损坏炉墙,并造成推焦困难等。针对此种现象,结合我国煤源丰富,煤种齐全,但炼焦煤贮量较少的现