第三章中間相理論(編輯修改稿)
2025-07-22 02:20 本頁面
【文章內容簡介】 來源煤的變質程度光學組織的命名符號各向異性單元的尺寸光學顯微鏡下的主要特征煤中活性組分低各向同性I經(jīng)歷融融、輪廓平滑、無消光性或消色性低~中細粒鑲嵌型Mf經(jīng)歷融融、表面看來凹凸不平、有明顯的消光性或消色性，大尺寸的單元呈波紋狀消光中粒鑲嵌型Mm中粗粒鑲嵌型Mc—粒狀流動型Cf中~高流動（纖維）型F— 寬 ,長 —區(qū)域（葉片）型D煤中惰性成分高基礎型B寬 ,長,寬，長 未經(jīng)歷融融、輪廓邊緣多棱角、表面平展無特征各種絲質型Fm任意由煤中惰性成分不經(jīng)過融融直接轉入，保持原有形態(tài)礦物/M煤中殘留礦物質，具有礦物的鏡下特征 有許多同一類型單元（光學形態(tài)相同，尺寸接近，形狀相似）組成的結構區(qū)域稱為一種顯微結構類型。目前國內外對焦炭顯微結構的劃分尚無同一標準。 煤的中間相轉化過程煤的組成較瀝青復雜得多，煤中含有惰性組分和雜原子，煤化度也各不相。煤的炭化過程也比瀝青復雜得多。瀝青在加熱時，基本碳化已形成液相產物。而煤在炭化過程中則只能形成由液、固、氣三相混合體，在炭化過程中呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，體系的粘度和分子的活性也極不相同。此外，煉焦條件對煤的中間相轉化也有一定影響。（1）無煙煤等高變質程度煤在加熱時不融熔，不存在生成中間相的條件。但高煤化程度煤中的活性組分本身含有具有一定尺寸、一定形狀和在一定程度上呈三維排列的分子，這些組分在碳化時，只要使分子結構發(fā)生微小變化，即可轉化尺寸的光學各向異性碳，成為焦炭光學組織中基礎各向異性組分。（２） 低變質程度煤 由于含有較多的氧原子，組分分子活性高，容易生成三維變連鍵，阻礙中間相的生成，故即使熔融，也只能形成光學各向同性碳。（３） 中等變質程度的煙煤 加熱時軟化熔融，形成膠質體，它的流變性與熔融的瀝青有很大差別。首先，熔融的瀝青是基本上均一的流動相，而煤的膠質體則為氣、固、液三相混合物。其次，煤的膠質體的粘度要比熔融瀝青高得多，這就決定了煤生成的焦炭的光學組織要比瀝青小得多。煤成焦過程中的升溫速度與維溫時間對煤的中間相轉化有明顯作用。提高升溫速度后，有利于中間相轉化，可使焦炭的光學組織尺寸變大。這也不同于瀝青的中間相轉化過程。延長煤碳化過程中的朔性溫度區(qū)間有利于中間相的長大與融并，而使焦炭光學組織增大。增大碳化壓力，可使常壓下逸出的小分子體系留在體系內參與反應，有利于減小體系的粘度，從而促使中間相的長大與溶并。 用中間相理論，可指導生產冶金焦的配合煤的選擇。．煤成焦過程的中間相歷程與焦炭顯微結構關系煤中不同顯微煤巖組分所經(jīng)歷的中間相歷程不同，形成了不同的焦炭光學組織。煤成焦過程的中間相歷程與焦炭顯微結構關系如圖所示： 氣相 氣體逸出，產生壓力和剪切力 焦碳氣孔 熱解炭 活性組分 熔融 液相 中間相歷程 固化 各相異性碳焦 各向異性）煤 惰性組分 不熔融，保持固相 各同同性的破片、絲碳 （各向同性） 煤中的活性組分，（鏡
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