【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 正因?yàn)檫@種原因，煉焦廠在運(yùn)輸和儲(chǔ)存洗精煤時(shí)，應(yīng)防止不同煤種混雜，造成揮發(fā)分煤化度指標(biāo)失靈。 （ 2）配合煤的煤化度指標(biāo) （ 3） 配合煤的粘結(jié)性指標(biāo) 煤具有粘結(jié)性是煤結(jié)焦的前提條件，煤粘結(jié)性評(píng)價(jià)指標(biāo)較多， 有粘結(jié)指數(shù) G、最大膠質(zhì)層厚度 Y、最大流動(dòng) MF以及總膨脹度 bt，這些指標(biāo)都從不同的角度表征了煤在熱解過(guò)程中生成的塑性體的性質(zhì)。 我國(guó)過(guò)去一直采用最大膠質(zhì)層厚度 Y作為粘結(jié)性指標(biāo)，其合適的范圍是： Y＝ 17～ 22mm。 1975年以后，煤化所提了粘結(jié)指數(shù) G指標(biāo)，推薦采用該指標(biāo)指導(dǎo)配煤，其合適范圍是： G＝ 58～ 72 。配合煤料的 Y值或 G值可直接測(cè)定，也可按加和性進(jìn)行計(jì)算。 （ 4）配合煤的膨脹壓力 煤在炭化室內(nèi)膨脹壓力是由多種因素所決定，膨脹壓力的大小沒(méi)有可靠的理論計(jì)算的方法，配合煤料中煤組分之間存在相互作用，因此配合煤的膨脹壓力不具有加和性，只能用試驗(yàn)的方法加以測(cè)定?？梢圆捎迷囼?yàn)焦?fàn)t測(cè)定膨脹壓力大小。對(duì)于新建煉焦廠，在進(jìn)行煉焦煤種的選擇時(shí)，可在實(shí)際生產(chǎn)焦?fàn)t上對(duì)配煤方案做單孔試驗(yàn)，以便得到更加可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 煉焦生產(chǎn)中，對(duì)于煤料的膨脹壓力有以下 兩點(diǎn)規(guī)律 ：第一是在常規(guī)煉焦配煤范圍內(nèi)，煤料煤化度增加，則膨脹壓力增大；第二是對(duì)同一種煤料，增加堆密度，其膨脹壓力相應(yīng)增加。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)這兩條規(guī)律，掌握膨脹壓力變化的趨勢(shì)。 二、備煤煉焦工藝條件 備煤煉焦 工藝條件 是指煤料粉碎的細(xì)度、裝爐煤的水分和堆密度、煉焦速度、煉焦溫度和燜爐時(shí)間等，這些煉焦條件對(duì)焦炭的質(zhì)量有較大的影響。 煤料細(xì)度 煉焦配煤的 細(xì)度 是指煤料粉碎后小于 3mm的煤料重量占總重量的百分比。常規(guī)煉焦條件下要求細(xì)度在 80％左右。搗固煉焦細(xì)度要求更高，一般大于 85％。 細(xì)度不夠，配合煤混合不均勻，焦炭?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)不均一，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。細(xì)度過(guò)高，不僅粉碎設(shè)備動(dòng)力消耗增大，設(shè)備的處理能力降低，更重要是細(xì)度過(guò)高時(shí)，裝爐煤的堆密度下降，使焦炭質(zhì)量受影響。因此煉焦生產(chǎn)中對(duì)煤料細(xì)度必須加以控制。研究表明，細(xì)度不但影響焦炭質(zhì)量，既便是在同樣的細(xì)度條件下，調(diào)節(jié)煤料中不同組分的粒級(jí)組成，對(duì)焦炭質(zhì)量的改善同樣具有意義。一般要求煤中活性組分粗粉碎，非活性成分宜細(xì)粉碎。但是含活性組分多，粘結(jié)性好的煤容易粉碎，粘結(jié)性差的煤卻難粉碎，若煤料混合后集中粉碎則加劇了這一矛盾，為此在備煤生產(chǎn)工藝中提出了選擇性粉碎的工藝以解決這一矛盾。 裝爐煤堆密度和水分 提高裝爐煤的堆密度，有利于提高焦炭的質(zhì)量，同時(shí)還可以提高焦?fàn)t的生產(chǎn)能力。采用煤搗固、煤干燥預(yù)熱、配型煤等煉焦方法，都在不同程度上實(shí)現(xiàn)了提高堆密度，增加焦炭強(qiáng)度的目的。 在常規(guī)煉焦條件下，裝爐煤的堆密度主要受煤料水分、細(xì)度以及加煤方法的影響，從圖 26中可以看出，增加堆密度的有效途徑是減少煤料的水分，但是若采用一般的裝爐方法，在加煤時(shí)冒煙冒火嚴(yán)重，必須采用專門的裝爐工藝。 ? 煉焦溫度與燜爐時(shí)間 焦?fàn)t生產(chǎn)中燜爐是指煤料到達(dá)煉焦溫度后，延長(zhǎng)焦炭在炭化室內(nèi)的停留時(shí)間，使焦炭繼續(xù)受高溫作用。提高煉焦最終溫度或延長(zhǎng)燜爐時(shí)間，可以提高煤的干餾程度，使焦炭的結(jié)構(gòu)更加致密，碳結(jié)構(gòu)中氫含量減少、石墨化程度增加、各向異性程度加大，焦炭的耐磨強(qiáng)度和反應(yīng)后強(qiáng)度均得到相應(yīng)提高，但抗碎強(qiáng)度稍有下降。 第三節(jié) 配煤原理與焦炭質(zhì)量的預(yù)測(cè) 配煤原理是對(duì)焦炭質(zhì)量與煤的性質(zhì)相關(guān)聯(lián)并加以解釋的理論。成功的配煤理論可以正確指導(dǎo)配煤工作，并且還可以建立預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量的方法。 一、煤巖配煤的基本原理 二、焦炭質(zhì)量的預(yù)測(cè)方法 煤巖實(shí)體的分類 按煤巖學(xué)觀點(diǎn)，煤是非均一的物質(zhì)，可劃分為工藝性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)不同的各種實(shí)體。按各種實(shí)體的熱解性質(zhì)的不同，可劃分成 活性物 和 惰性物 兩大類。在結(jié)焦過(guò)程中，活性物形成焦炭?jī)?nèi)部的粘結(jié)物，如同混凝土中的水泥；惰性物形成焦炭?jī)?nèi)部的骨架材料，猶如混凝土中的沙石。煤巖實(shí)體的分類方法見(jiàn)表 23。 表 23 煤巖實(shí)體的分類 類 別 煤巖實(shí)體名稱 煤型代號(hào) 活性物 1. 可熔融鏡煤組（ F u s i b l e V i t r i n o i d s ） 2. 可熔融半絲炭組（ F u s i b l e S e m i F u s i n o i d s ） 3. 角質(zhì)組（ E x i n o i d s ） 4. 樹(shù)脂組（ R e s i n o i d s ） V0 ～ V 2 1 SF0 ～ S F 2 1 E0 ～ E 1 5 R0 ～ R 1 5 惰性物 5. 惰性鏡煤組（ I n e r t V i t r i n o i d s ） 6. 惰性半絲炭組（ I n e r t S e m i F u s i n o i d s ） 7. 碎片組（ M i c r i n o i d s ） 8. 絲炭（ F u s i n o i d s ） 9. 礦物組（ M i n e r a l M a t t e r ） V22 ～ V 7 0 S F 2 2 ～ S F 4 0 M18 ～ M 7 0 F40 ～ F 7 0 表 23中煤型代號(hào)由類別英文名的字首與表示反射率大小的 數(shù)字組合而成，例如 V3表示油浸反射率為 ～ 。 煤巖配煤的基本原理 煤巖配煤的基本原理是建立在以下對(duì)煤及其成焦過(guò)程的認(rèn)識(shí)之上的。 ①煤是不均一的物質(zhì)，每種煤都是天然的煤巖配煤，但絕大多數(shù)煤都不合乎單獨(dú)煉焦的要求，為便于應(yīng)用，將煤的有機(jī)物質(zhì)按其在加熱過(guò)程中能熔融并產(chǎn)生活性鍵的成分視作有粘結(jié)性的活性成分；加熱不能熔融的，不產(chǎn)生活性鍵的視為沒(méi)有粘結(jié)性的惰性成分。這種劃分完全是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果進(jìn)行劃分的。主要產(chǎn)煤國(guó)家的煤巖工作者，都對(duì)本國(guó)的煤進(jìn)行了這種試驗(yàn)，而且主要結(jié)論幾乎一致，即在煉焦煤階段里，鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組是活性成分，絲質(zhì)組是惰性成分，半鏡質(zhì)組介于二者之間。 ② 各種煤的活性成分的性質(zhì)是不均一的，可用反射率的分布圖解來(lái)表示?；钚猿煞值馁|(zhì)量差異很大，不但不同變質(zhì)程度煤差別大，即使是同種煤，所含活性成分的質(zhì)量隨反射率不同也有差別。 ③惰性成分也是配煤中不可缺少的成分，缺少或過(guò)剩均對(duì)配煤煉焦不利，導(dǎo)致焦炭質(zhì)量下降。要得到所要求焦炭質(zhì)量的配煤方案，實(shí)際上是不同活性成分與適量惰性成分的組合。決定煤性質(zhì)的重要指標(biāo)是反射率和惰性成分含量這兩個(gè)指標(biāo)。 煤巖配煤的基本原理 ④ 成焦過(guò)程中，煤粒間并不是互熔而成均一的焦炭，而是通過(guò)煤粒間的界面反應(yīng)，鍵合而連結(jié)起來(lái)，也有物理結(jié)合的過(guò)程。煉焦煤隔絕空氣炭化所得的焦炭，制成光片后在顯微鏡下觀察，無(wú)論其表面是否經(jīng)過(guò)處理，都可以觀察到顆粒的界線。這說(shuō)明炭化過(guò)程中的塑性區(qū)間，煤粒間并沒(méi)有互相熔融成均勻物質(zhì)，而是煤的顆粒內(nèi)外同時(shí)平行地發(fā)生裂解和縮聚反應(yīng)，煤顆粒產(chǎn)生的分解產(chǎn)物沿著煤粒的接觸表面相互擴(kuò)散，進(jìn)一步縮聚而成焦塊。因此，散裝煤的粘結(jié)，只是顆粒間接觸表面的結(jié)合。 煤巖配煤的基本原理 第四節(jié) 煉焦配煤工藝 煉焦廠配煤過(guò)程又稱之為備煤，備煤工序主要包括來(lái)煤接受、貯存、倒運(yùn)、配合混勻、粉碎等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在煉焦廠屬于煤的準(zhǔn)備部分。由于煉焦廠的晝夜用煤量很大，涉及的煤種多，設(shè)施占地面積大，要求的機(jī)械化和自動(dòng)化作業(yè)程度高，而且備煤對(duì)焦炭的質(zhì)量影響大。 一、煤的接受和貯存 二、煤的配合、粉碎和輸送 來(lái)煤接受 焦化廠在接受來(lái)煤時(shí)，應(yīng)注意如下幾條原則。 ① 來(lái)煤按使用煤種分別接受，并卸往指定的堆放位置。防止不同煤種在接受和卸煤過(guò)程中互混。每批來(lái)煤必須按規(guī)程取樣分析，對(duì)質(zhì)量不合要求的來(lái)煤應(yīng)作待殊處理。 ② 生產(chǎn)上，為改善和穩(wěn)定原料煤的質(zhì)量，來(lái)煤盡可能送往貯煤場(chǎng)，也可以直接進(jìn)配煤槽。貯煤場(chǎng)設(shè)計(jì)容量通常按來(lái)煤的 70％計(jì)算，直接進(jìn)槽量為 30％。 ③ 各種煤的卸煤場(chǎng)地必須清潔，更換場(chǎng)地時(shí)應(yīng)徹底清掃 焦化廠常用的卸煤設(shè)備有兩大類，一類是適合于鐵路運(yùn)輸?shù)男盾嚈C(jī)，另一類是適合于水運(yùn)的卸船機(jī)。卸車機(jī)常用的有翻車機(jī)、螺旋卸車機(jī)、鏈斗卸車機(jī)和抓斗類起重機(jī)。卸船機(jī)一般采用帶大抓斗的起重機(jī)，卸煤能力一般比較大。 翻車機(jī)具有效率高、生產(chǎn)能力大、運(yùn)行可靠、操作人員少和勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，適用于大型焦化廠采用，但對(duì)車幫撞擊力較大，容易損壞車皮。螺旋卸車機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，重量輕，檢修容易，對(duì)車皮的適應(yīng)性強(qiáng)，基本無(wú)損壞，是中小型焦化廠的主要卸煤設(shè)備。但是地下工程量較大，勞動(dòng)條件較差，配備人員也較多。鏈斗卸車機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造檢修容易，土建工程量小，廣泛用于中、小型焦化廠。 倒運(yùn) 卸至煤場(chǎng)的煤料為了堆放、混勻和取用作業(yè)，煤場(chǎng)對(duì)煤料進(jìn)行倒運(yùn)操作。倒運(yùn)機(jī)械分抓斗類和堆取類二種?，F(xiàn)代大型焦化廠主要采用堆取類機(jī)械，采用各種類型的大型堆料機(jī)、斗輪取料機(jī)和聯(lián)合堆取料機(jī)。 貯煤 為了管理好貯煤廠，確保配煤的準(zhǔn)確性和焦炭的質(zhì)量。貯煤廠和貯煤應(yīng)遵循以下要求： ① 煤場(chǎng)的容量足夠大，一般大中焦化廠應(yīng)提供 10～ 15天的貯煤量，小型焦化廠則天數(shù)更多些。貯煤場(chǎng)的長(zhǎng)度應(yīng)能提供各種煤分別堆、取、貯的必要條件。 ② 煤場(chǎng)地坪應(yīng)適當(dāng)處理，防止煤、土混雜。煤場(chǎng)應(yīng)有良好的排水條件 ③ 要確保不同煤種單獨(dú)存放。而對(duì)于同一種煤料，為了消除和減少不同礦井或礦層來(lái)煤所造成的煤質(zhì)差別，在貯煤場(chǎng)存放過(guò)程中應(yīng)盡量混勻，常采用“平鋪直取”的作業(yè)方法。 ④ 貯煤場(chǎng)的煤堆應(yīng)保持一定的高度，煤堆過(guò)低，占地面積大，增加倒運(yùn)距離，下雨時(shí)煤的水分增大。煤堆高度與使用的煤場(chǎng)機(jī)械有關(guān)，一般為9～ 15m。 ⑤ 煤的存放時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。為了防止煤的氧化變質(zhì)，對(duì)各種煤應(yīng)規(guī)定允許的堆放時(shí)間，并按計(jì)劃取用。煤質(zhì)惡化對(duì)煉焦不利，變質(zhì)煤不能煉焦。根據(jù)鞍鋼和武鋼的生產(chǎn)實(shí)踐，各種煤允許的貯存時(shí)間見(jiàn)表 24。 二、煤的配合、粉碎和輸送 煉焦廠備煤的粉碎加工環(huán)節(jié)分為先配合后粉碎和先粉碎后配合兩種方式，配合和粉碎工藝有多種流程和設(shè)備，兩者組合形成各種具體流程。 配煤槽下部的定量給料裝置有二種，一種配煤盤，另一種是電磁振動(dòng)給料機(jī)。采用配煤盤配煤，調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，設(shè)備運(yùn)行也較為可靠。其缺點(diǎn)是耗電量大，傳動(dòng)部件多，設(shè)備笨重，另外，刮煤板要經(jīng)常清理，不