【正文】 文獻(xiàn)顯示，一般情況下 普通 煉焦時間都在二十小時以上，我們設(shè)定總煉焦時間為 24h，我們制定了如下的升溫制度： 半成品在 550℃入爐，自動降溫，燜爐時間為 8h，后經(jīng)過 6h 的升溫至 550℃，又通過3h 升溫至 680℃，在此溫度下恒溫 2h，經(jīng) 2h升溫到 900℃，后再經(jīng)過 2h升溫到 1100℃，恒溫 1h，然后出焦。在 ℃區(qū)間內(nèi)失重 4%，失重速率較為緩慢。 圖 5 柳林煤 TGDTGDSC XXX 畢業(yè)生畢業(yè)論文 第 27 頁 圖 6 半焦 TGDTGDSC 從 圖 5 中可以看出 ， 柳林煤 在 400℃ 前基本無揮發(fā)物析出， ℃ 柳林煤開始有明顯失重，此后失重速率基本保持在 %/min，最大失重速率出現(xiàn)在 ℃ 。正交試驗設(shè)計 特點 就是由試驗因素的全部水平組合中，挑選部分有代表性的水平組合進(jìn)行試驗的，通過對這部分結(jié)果的分析了解全面試驗的情況，找出最優(yōu)的水平組 合。柳林煤奧亞膨脹度 測定結(jié)果 如表 3 所示，導(dǎo)出的報告如圖 3所示 。因此我們將粉碎后的煤料粒度 列表 如 2。 半焦 (包括干餾炭 )是煤經(jīng)過不同溫度預(yù)炭化處理得到的固體產(chǎn)物，是沒有粘結(jié)性的半惰性物質(zhì)，在冷壓型焦工藝中，其最高配用量為 85%。 本實驗預(yù)熱所用的加熱設(shè)備先后用了兩種，高壓鍋和醫(yī)用 立式蒸汽消毒器 。關(guān)閉爐門，在 815 ℃ 灼燒 2 h。 型焦直徑： 125mm 型焦高度： 125140mm 型焦測試 落 下 強(qiáng)度 是型焦的機(jī)械強(qiáng)度， 是衡量型 焦 物理性能的重要指標(biāo)。研究結(jié)果表明：含羧酸稀土或硬脂酸鐵的 PVC 塑料薄膜具有較明顯的光降解性能，且前者的交聯(lián)程度較低。 環(huán)氧樹脂類涂料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和粘附力。對一些和氧氣有反應(yīng)的樹脂如醇酸樹脂，使用紅外燈干燥時需要使用氮氣保護(hù)，某些受熱易自聚的樹脂只能使用自然干燥的方法除去溶劑。 浙江鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司技術(shù)中心的郭明海將凝膠滲透色譜技術(shù)應(yīng)用到瀝青相對分子質(zhì)量及 其分布的測量。 LALLA 已開始商品化，在高分子領(lǐng)域中已應(yīng)用，在煤、石油產(chǎn)品檢測 中的應(yīng)用尚待進(jìn)行。徹底解決的途徑有下列幾種： A 制備 GPC 與檢測 GPC 相結(jié)合的補(bǔ)償法。通常 d 越大，分子量分布越寬，越不均勻。落入 ―管 ‖中的 分子中，較大分子被集中到 ―管 ‖中心部位，以小于 ―管 ‖外分子的速度，但大于附在 ―管 ‖內(nèi)壁上（小分子）的速度流動。 GPC 分離歷程的機(jī)理研究，有三種不同觀點： （ 1）平衡排斥理論：所謂 ―排斥 ‖即指填料孔隙排斥大與其孔徑的溶質(zhì)分子，而允許小于孔徑的溶質(zhì)分子進(jìn)入空隙而言。 （ 4） γ樹脂 γ 樹脂是甲苯可溶物，其相對分子質(zhì)量大約為 2001000， C/H 原子比為 ，呈帶黏性的深黃色半流體。原生 QI 存在于煤焦油中，煤焦油蒸餾時其轉(zhuǎn)移到瀝青中。 圖 10 煤瀝青分離流程圖 圖 11 我國對瀝青溶劑分離族組成的分析過程 石油醚 煤瀝青 可溶物 （γ組分） 可溶物 （β組分） 不 溶物 （α組分） 不溶物 不溶物 （α 1組分） 可溶物 （α 2組分） XXX 畢業(yè)生畢業(yè)論文 第 14 頁 （ 1）甲苯不溶物（ TI） TI 是瀝青中不溶于甲苯的殘留物。煤瀝青多數(shù)采用沉淀分離法中的 Demann 法，即用苯（或甲苯）和石油醚（或汽油）作溶劑，把瀝青分成 α、 β、 γ3個組分， α組分（苯不溶物）進(jìn)一步用喹啉作溶劑可分成 α1和 α2兩個組分，其分離流程如圖 10 所示。 軟化點為 75℃ 、甲苯不溶物含量為 %時： t(℃ ) 110 K[W/(m 瀝青沒有固定的、嚴(yán)格的熔融溫度，取代它的是軟化溫度范圍，即由固態(tài)過渡到液態(tài)的溫度。當(dāng)瀝青作為重質(zhì)燃料油使用時經(jīng)常用恩氏（ Et）黏度來表示，它是用恩格拉黏度計測得的，其定義為： t℃ 時 200ml 油流出時間 Et= 20℃ 時 200ml 水流出時間 運動黏度 ν和恩氏黏度 Et 之間的關(guān)系可表示為： ν=（ – ） *104 瀝青黏度與溫度的關(guān)系具有指數(shù)性質(zhì)，這 是由于在溫度升高過程中瀝青中不斷散入新生成的結(jié)構(gòu)組分而使黏滯流的活化能改變所 致。試驗表明，瀝青軟化點溫度與其 C/H 原子和苯不溶物（ BT）含量有著較好的線性相關(guān)關(guān)系。 6 高溫煤焦油瀝青 性質(zhì) 6． 1 煤瀝青的物理化學(xué)性質(zhì) XXX 畢業(yè)生畢業(yè)論文 第 10 頁 （ 1） 密度 密 度是瀝青的基本性質(zhì)之一，在相同條件下制取的煤焦油瀝青，其密度與軟化點之間存在良好的線性關(guān)系，如圖 8 所示。 對不同性質(zhì)的煤與各種瀝青類物質(zhì)進(jìn)行的共炭化研究表明，瀝青不僅作為粘結(jié)劑有助于煤的粘結(jié)性，而且可使煤的炭化性能發(fā)生變化，發(fā)展了炭化物的光學(xué)各向異性程度，這種作用稱為改質(zhì)作用，這類瀝青粘結(jié)劑又稱為改質(zhì)劑，因此共炭化原理的主要內(nèi)容是描述共炭化過程的改質(zhì)機(jī)理。中間相理論認(rèn)為，膠質(zhì)體中存在液晶相（中間相），從而使膠 質(zhì)體理論發(fā)展到一個新的階段。這一過程一直持續(xù)到煤粒內(nèi)部完全轉(zhuǎn)變成半焦為止。實際上煤的熱分解過程中既存在側(cè)鏈的斷裂，同時也發(fā)生裂解產(chǎn)物的聚合、縮合作用，既存在鍵的斷裂，聚合等化學(xué)反應(yīng)，同時也 發(fā)生熱解產(chǎn)物（固體、液體、氣體）所組成的分散和吸附分散介質(zhì)的表面作用，又有由于被分解氣體不易透過膠質(zhì)體而產(chǎn)生的壓力作用等。膠質(zhì)體中氣、液、固三相之間的作用越充分，塊狀半焦內(nèi)的結(jié)合情況就越好。 (3)產(chǎn)生膠質(zhì)體 當(dāng)煤料溫度由 350℃ 升高到 500℃ 時，煤便進(jìn)一步分解。在這個過程匯總，需要消耗很大的熱量和很長的時間。 （ 3） 粘結(jié)劑粘結(jié)能力強(qiáng)，流動性好，能很好地潤濕煤表面，在煤表面均勻分布。瀝青質(zhì)含量的多少和芳構(gòu)化程度的高低，是評價型焦粘結(jié)劑的重要指標(biāo)。冷壓型焦工藝要求煤焦油瀝青粘結(jié)劑的殘?zhí)柯矢?，以利于型煤炭化后能形成牢固的炭質(zhì)骨架。混捏溫度適中， 可減少型焦用料混捏時加熱蒸汽的消耗。低溫煤焦油瀝青又稱為軟瀝青，按其軟化點的不同又可分為一類和二類低溫煤焦油瀝青。發(fā)生爐焦油的水分含量高（ 10%），密度大，游離碳含量高，軟化點與軟瀝青相近。 4． 1 煤焦油粘結(jié)劑 煤焦油加入型焦用料中可潤濕煤粒，通過機(jī)械作用和物理作用使型焦用料成為具有塑性的可成型物料，并使成型后的型煤具有一定冷強(qiáng)度。近年來為了解決優(yōu)質(zhì)煉焦煤的短缺以及鑄造專用的需要，國內(nèi)一些科研單位紛紛進(jìn)行優(yōu)質(zhì)型焦的研究，多數(shù)處于實驗室和工業(yè)示范階段。炭化方式為內(nèi)熱式斜底爐，生產(chǎn)一級或特級鑄造型焦。 ? 型焦在運輸、貯存及投爐過程中破損極少，提高了焦炭投爐率（型焦可達(dá) 98%以上，鑄造焦為 90%左右，冶金焦為 75%，土焦只有 50%左右），這不僅降低了生產(chǎn)成本，且提高了燃料利用率。 ? 強(qiáng)度不同，型焦強(qiáng)度高，不易破碎，焦炭利用率高，普通鑄造焦強(qiáng)度低，易破碎，入爐低，焦炭耗損率大。煉焦煤產(chǎn)量也逐年增 XXX 畢業(yè)生畢業(yè)論文 第 2 頁 高， 1999 年產(chǎn)量 Mt， 2021 年 Mt， 2021 年和 2021 年分別為 Mt 和 Mt，2021 年為 Mt,其中焦煤僅 Mt， 2021 年為 Mt。同時，鑄造行業(yè)對焦炭的性能要求很高，能滿足其低灰、低硫等要求的煉焦煤資源越來越少。因此，結(jié)合陜西 神 府 地區(qū) 當(dāng)?shù)刎S富的長焰煤資源，先通過洗選獲得低灰低硫的長焰煤，接著在干餾爐中中溫 干餾以獲得低 揮發(fā)分 、低硫 、低灰 的半焦， 塊狀半焦既 可用于 民用或工業(yè)用燃料、高溫?zé)捊箷r 作 配煤添加劑， 又可以造 氣 ， 同時獲得有一定經(jīng)濟(jì)價值的煤焦油等副產(chǎn)品 ，然而粉狀半焦 得不到合理使用 ，既污染環(huán)境又浪費資源 ，無法提高半焦的經(jīng)濟(jì)附加值 。本課題依托此項目，為試驗的順利開展提供便利。 我國 1982 年開始研制鑄造焦，截至 1990 年底，鑄造焦生產(chǎn)能力為 105 萬噸，但年產(chǎn)量不足 30 萬噸，遠(yuǎn)不能滿足 300 萬噸以上的需求量。 ? 質(zhì)量不同，鑄造型焦具有低灰、低硫、高發(fā)熱量的特點，質(zhì)量穩(wěn)定，具有較高的性 價比。 ? 彌補(bǔ)煉焦煤的質(zhì)量不足：高硫（ St2%）的煉焦煤占全國煉焦煤資源的 20%以上，而且煤的可選性也差，洗精煤的灰分普遍在 10%~11%左右，因此優(yōu)質(zhì)煉焦煤遠(yuǎn)不能滿足鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需要。 型焦塊度為 140 mm112 mm75 mm， M40為 83%， M10為 12%， Mad為 2%， Vad為7%， Aad為 %、 St,ad 為 %。 3．國內(nèi)型焦技術(shù)現(xiàn)狀 中國是最早采用非煉焦煤進(jìn)行煉焦技術(shù) 嘗試的國家之一，早在上個世紀(jì) 50 年代，我國就開始了熱壓型焦的研制與開發(fā)，到了 70 年代，產(chǎn)品已應(yīng)用于小高爐煉鐵，其冶煉技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已接近普通冶金焦水平。熱壓型焦工藝的主要特定是可以充分利用煤本身的粘結(jié)性，而不用外加添加劑，但工藝復(fù)雜，需要保溫，設(shè)備材質(zhì)要求高。中溫煤焦油一般為發(fā)生爐焦油、直立 XXX 畢業(yè)生畢業(yè)論文 第 5 頁 爐焦油等。型煤炭化時煤焦油瀝青能夠單獨或與煤料中具有微弱粘結(jié)性的組分共炭化形成炭質(zhì)骨架，所得型焦的機(jī)械強(qiáng)度比使用其他粘結(jié)劑時高。使用軟化點高的煤焦油瀝青時，必須相應(yīng)提高混捏溫度。煤焦油瀝青在高溫下隔絕空氣加熱一定時間后的殘留炭占試樣的百分率叫做殘?zhí)柯?。石油瀝青作為型煤粘結(jié)劑一般適用于下列情況：（ 1）制備鍋爐型煤；（ 2）只要求其保證型煤具有一定的機(jī)械強(qiáng)度；而在炭化過程中型煤的粘結(jié)和結(jié)焦性能主要靠型煤用料的其他組分來提供；（ 3）制備對機(jī) XXX 畢業(yè)生畢業(yè)論文 第 6 頁 械強(qiáng)度要求不高的型煤。但是，如果用途不同，如造氣，型焦燃料等，也可以采用其他有機(jī)粘結(jié)劑如紙漿廢液、淀粉、腐植酸鈉等；亦可以采用無機(jī)粘結(jié)劑，如粘土、陶土、水泥、石膏和石灰等。粘結(jié)劑的合適配比可以通過檢測成型配料的粘結(jié) 性指標(biāo)，也可以通過同時配入幾種粘結(jié)劑進(jìn)行試驗的方法 來得到。 XXX 畢業(yè)生畢業(yè)論文 第 7 頁 (2)開始熱分解 當(dāng)煤層溫度由 200℃ 升高到 350℃ 時，煤開始熱分解。 (4)膠質(zhì)體固化和半焦生成 在煤層溫度繼續(xù)上升到 550℃ 時，膠質(zhì)體隨著溫度的升高，其液態(tài)產(chǎn)物逐漸分解：一部分分解產(chǎn)物呈氣態(tài)析出，另一部分與膠質(zhì)體中固態(tài)產(chǎn)物相互縮聚、固化，生成固體的半焦。固體產(chǎn)物含碳量越 來越高，結(jié)構(gòu)變致密，密度增大。溫度進(jìn)一步升高至 500~550℃ 時，液體膜外層開始固化生成半焦，中間仍為膠質(zhì)體，內(nèi)部為未變化的煤，如圖 1（ b）所示。加熱速度對膠質(zhì)體性質(zhì)的影響十分顯著，提高加熱速度，可使膠質(zhì)體增加，煤的流動性和膨脹性亦增加。此外，溫度、加熱速度、恒溫時間、壓力等因素也影響中間相的形成和發(fā)展。 ③ 有 較強(qiáng)的供氫能力，依靠粘結(jié)劑（或改質(zhì)劑）的供氫，使煤熱解產(chǎn)生的游離基團(tuán)被加氫而穩(wěn)定，有利于形成穩(wěn)定而流動性好的共炭化中間體系，因此粘結(jié)劑應(yīng)具有一定的環(huán)烷烴。 （ 2）軟化點 瀝青的軟化點是反映其玻璃化轉(zhuǎn)化（塑性溫度變化）的重要指標(biāo)，一般以環(huán)球法測量。 （ 3）黏度 瀝青在應(yīng)用上的另一個具有非常重要的理論和實際應(yīng)用意義的性質(zhì)是黏度，它對瀝青的熱轉(zhuǎn)化性質(zhì)、作為 粘結(jié)劑 的應(yīng)用和作為重質(zhì)燃料有的性質(zhì)等具有較大的影響。 當(dāng)加熱溫度提高和機(jī)械作用增大時，瀝青過渡到牛頓流體狀態(tài)，其流動性質(zhì)僅取決 于黏度。不管軟化點如何，煤焦油瀝青的固有特性是，應(yīng)力快速發(fā)生時變脆，應(yīng)力緩慢作用時穩(wěn)定和對彎曲應(yīng)力的抵抗力小。由于溫度升高時黏度下降快，同時也由于芳香族化合物和雜環(huán)化合物具有極性特征，在超過 150℃ 時，瀝青就能夠很好地潤濕無機(jī)礦物質(zhì)、天然碳、合成碳和焦炭，并在使用適當(dāng)成型技術(shù)時使其緊密結(jié)合在一起。 α1組分的特點是對氧非?；钴S。 （ 2）喹啉不溶物（ QI） 喹啉不溶物是瀝青中不溶于喹啉的殘留物。瀝青中含有一定量的 QI 有利于提高炭質(zhì)品的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性，對炭質(zhì)品焙燒 中的膨脹又一定限制作用。 2021 年， Waters 公司在載體填料技術(shù)上取得了重大突破，并率先用于其液相色譜產(chǎn)品 ACQUITY UPLCTM。即溶質(zhì)分子的保留體積隨流速而有所變化，通常，流速增大，保留值變小。 用方程 1 表示 ： niniHiM iMwHi??? （ 1） 重均分子量（ Mn）：高分子體系中各種分子量的分子的重量分?jǐn)?shù)與其相應(yīng)的分子量的乘積的總和，是以重量為統(tǒng)計權(quán)重的分子量。但尚是實驗室階段。在采用高靈敏檢測器，在近似理想的稀溶液中，溶質(zhì)的結(jié)構(gòu) 和標(biāo)樣又近似，雖