各種煤的結(jié)焦性能

1、各種煤的結(jié)焦性能肥煤：肥煤的大分子中側(cè)鏈的數(shù)量最多，長(zhǎng)度適中，含氧量少，熱解產(chǎn)物中相當(dāng)一 部分的分子量較大，在320-460度期間呈液態(tài)，因此肥煤的膠質(zhì)體最多，流動(dòng)性好，熱穩(wěn)定 性高，溫度間隔為 3 度/分，膠質(zhì)體存在時(shí)間約為 50 分鐘。這就決定了肥煤的粘結(jié)性最強(qiáng)， 是我國(guó)煉焦配煤中的基礎(chǔ)煤之一。當(dāng)配煤中弱粘結(jié)性煤的配比提高時(shí)，肥煤的配比極為重要，可增加配合煤膠質(zhì)體的數(shù) 量，并改善膠質(zhì)體的流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性。從而提高配合煤的粘結(jié)性。但是，肥煤的揮發(fā)分較高，其半焦的熱分解和熱縮聚比較劇烈，收縮量和收縮速度較 大，故單獨(dú)煉焦時(shí)，焦炭裂紋較多，較寬，較深。又因其粘結(jié)性較強(qiáng)，焦炭熔融性好而焦炭 強(qiáng)度高

2、，當(dāng)相鄰層溫度不同而收縮速度不同時(shí)，相鄰層間的應(yīng)力大，所以焦炭的橫裂紋較多， 易碎成小塊，還因其焦質(zhì)體數(shù)量多且粘度大，膨脹壓力大，單獨(dú)煉時(shí)易發(fā)生焦餅難推，另外 焦炭氣孔率高，焦餅中心有海綿焦，所以肥煤的結(jié)焦性較差，不如焦煤焦煤：焦煤的變質(zhì)程度比肥煤稍高，大分子的側(cè)鏈稍少，含氧量更低，熱分解的液 態(tài)產(chǎn)物比肥煤少些，但熱穩(wěn)定性更高，膠質(zhì)體數(shù)量較多，粘度大，固化溫度較高，由此，膨 脹壓力很大（0.15-0.6 公斤/平方厘米），粘結(jié)性僅次于肥煤。焦煤的揮發(fā)分中等，其半焦的 收縮量和收縮速度小，所以焦炭不僅耐磨強(qiáng)度高，且塊度大，裂紋少，抗碎強(qiáng)度好。因焦煤煉焦膨脹壓力大，易造成推焦困難甚至有損爐墻，同時(shí)

3、儲(chǔ)量不多，故結(jié)焦性雖 好卻不宜多用。煉焦配合煤中配入適當(dāng)比例的焦煤可以調(diào)節(jié)半焦收縮，改善其結(jié)焦性，從而 提高焦炭強(qiáng)度。氣煤：氣煤變質(zhì)程度較低，大分子中側(cè)鏈多而且長(zhǎng)，含氧較高，熱解時(shí)不僅側(cè)鏈從 縮合芳環(huán)上斷下，側(cè)鏈本身又在氧鏈處斷開(kāi)，熱解產(chǎn)物的分子量較小，在350400 度下多 呈氣態(tài)，因此氣煤膠質(zhì)體的數(shù)量少，熱穩(wěn)定性差（溫度間隔約有90 度）。形成半焦之后， 由于熱縮聚劇烈，收縮大，并且收縮開(kāi)始的溫度早，剛形成很薄半焦層時(shí)就達(dá)最大收縮速度， 又因其粘結(jié)性較弱，難于抵抗收縮應(yīng)力，故氣煤焦炭的裂紋最多/最寬/最深，焦炭細(xì)長(zhǎng)易碎。氣煤粘結(jié)性較差，但有揮發(fā)分高和收縮量大等特點(diǎn)，而且在我國(guó)儲(chǔ)量豐富。所以

4、在煉 焦配煤中配入一定的數(shù)量，不但可以獲得好的焦炭，還可以增加化學(xué)產(chǎn)品，便于推焦，保護(hù) 爐體，并且合理利用煤炭資源。瘦煤：瘦煤的變質(zhì)程度高，大分子側(cè)鏈少，熱分解液態(tài)產(chǎn)物少，所以膠質(zhì)體數(shù)量少， 溫度間隔窄（500-450=50度），粘結(jié)性差。但因揮發(fā)分低，半焦收縮緩和，半焦結(jié)構(gòu)松弛， 故焦炭裂紋少，塊大，但耐磨強(qiáng)度不高，適當(dāng)?shù)呐浔瓤蓽p少焦碳裂紋，增大塊度，提高抗碎 強(qiáng)度 M40 指標(biāo)。5貧煤和無(wú)煙煤：貧煤和無(wú)煙煤熱分解時(shí)只能產(chǎn)生少量膠質(zhì)體甚至不產(chǎn)生膠質(zhì)體。配 煤中一般不用或細(xì)粉碎后少量配用作為瘦化劑。弱粘煤：弱粘煤比較復(fù)雜，變質(zhì)程度較低，揮發(fā)分比氣煤稍低，膠質(zhì)體數(shù)量比氣煤 少，粘結(jié)性很弱。但一般

5、灰分和硫分低，在配合煤粘結(jié)性好時(shí)，配入一部分，可增加收縮量， 保護(hù)爐體，并能保證焦炭質(zhì)量。長(zhǎng)焰煤：長(zhǎng)焰煤的變質(zhì)程度淺，含氧量高，熱分解產(chǎn)物的分子量小，液態(tài)產(chǎn)物很少， 粘結(jié)性極弱，在配煤中起瘦化作用，試驗(yàn)證明：配煤中配入長(zhǎng)焰煤時(shí)，將降低焦炭的耐磨強(qiáng) 度。褐煤：褐煤有機(jī)質(zhì)元素組成中氧占百分之十七-百分之二十六，熱分解產(chǎn)物分子量很 小，不能形成氣.液.固三相共存的膠質(zhì)體，且易氧化變質(zhì)，在我國(guó)的煉焦配煤中未曾使用過(guò)。上述各種煤的性質(zhì)特點(diǎn)和對(duì)煉焦配煤的影響說(shuō)明，通過(guò)配煤，可利用各單種煤的結(jié)焦 特性，調(diào)節(jié)配合煤的膠質(zhì)體數(shù)量，流動(dòng)性，熱穩(wěn)定性，半焦收縮量和收縮速度，從而合理利 用資源，煉出合格的冶金焦炭。焦

6、炭的質(zhì)量指標(biāo)焦炭是高溫干餾的固體產(chǎn)物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規(guī)則的孔抱結(jié)構(gòu)體（或 孔孢多孔體）。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強(qiáng)度，其指標(biāo)一般以裂紋度（指單 位體積焦炭?jī)?nèi)的裂紋長(zhǎng)度的多少）來(lái)衡量。衡量孔抱結(jié)構(gòu)的指標(biāo)主要用氣孔率（只焦炭氣孔 體積占總體積的百分?jǐn)?shù)）來(lái)表示，它影響到焦炭的反應(yīng)性和強(qiáng)度。不同用途的焦炭，對(duì)氣孔 率指標(biāo)要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在4045%，鑄造焦要求在3540%,岀口焦要 求在 30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉焦所用煤種有直接關(guān)系，如以氣煤為主 煉得的焦炭，裂紋多，氣孔率高，強(qiáng)度低；而焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率 低、強(qiáng)度高。焦炭強(qiáng)

7、度通常用抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示。焦炭的抗碎強(qiáng)度是指焦 炭能抵抗受外來(lái)沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐 磨強(qiáng)度是指焦炭能抵抗外來(lái)摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用 M10 值表 示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強(qiáng)度M40值，焦炭的孔抱結(jié)構(gòu)影響耐磨強(qiáng)度M10值。M40和 M10值的測(cè)定方法很多，我國(guó)多采用德國(guó)米貢轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)的方法。煉焦用煤質(zhì)量要求煉焦是將煤放在干餾爐中加熱，隨著溫度的升高（最終達(dá)到I 000C左右），煤中有機(jī)質(zhì)逐漸分解， 其中,揮發(fā)性物質(zhì)呈氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)逸出，成為煤氣和煤焦油，殘留下的不揮發(fā)性產(chǎn)物就是焦炭焦炭在煉鐵爐中起著還原、熔化礦石，提供熱能和支撐爐料，保持爐料透氣性能良好的作用。因 此，煉焦用煤的質(zhì)量要求，是以能得到機(jī)械強(qiáng)度高、塊度均勻、灰分和硫分低的優(yōu)質(zhì)冶金焦為目 的。國(guó)家對(duì)冶金焦用煤有專門(mén)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如下：肥煤、氣煤灰份 1-13 級(jí)（不大于 5.5%為一級(jí)，每增加 0.5%提高一級(jí)，到 13）硫份 1 組不大于 0.5% 2 組 0.51-1% 3 組 1.01-1.5水分 1 號(hào)不大于 0.9