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煤中灰分对炼焦的影响有哪些

2023-04-17 669

煤中存在的矿物质主要包括粘土类、碳酸盐类、硫化物类及氧化硅等,其来源有三,一是“原生矿物质"——成煤植物中所含的无机元素,二是“次生矿物质"——煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质,三是“外来矿物质"——煤炭开采和加工处理中混入的矿物质。

灰分是一定加热条件下,煤中矿物质氧化分解后的残留物。灰分的产率与加热温度、加热时间、通风条件等密切相关,煤在灰化过程中,矿物质会发生以下变化:

1)粘土、页岩和石膏等矿物会失去结晶水;

2)碳酸盐矿物受热分解产生二氧化碳;

3)硫化物(FeS2)发生氧化生成氧化铁与二氧化硫气体;

4)硫化物析出氯气;

5)还有些矿物会挥发。

由于直接测定煤中矿物质的质和量的方法很复杂,所以实际应用中往往采用测定灰分和灰成分来代替,灰分来源于矿物质,但是灰分的组成和含量与矿物质的中的成分和含量是有一定差别的。从质上看,灰成分并不直接等于矿物质的化学组成,只是间接反映;从量上看,灰分也不全等于矿物质,只是近似而已。

本文主要谈谈煤的灰分对炼焦的影响。对于炼焦用煤,原则上要求灰分越低越好,但又受到洗选回收率的制约。把精煤的灰分洗的越低,便可减少不必要的运输负担,并提高煤的利用效率。但洗的过低,又会减少精煤的回收率,从而不利于煤炭资源的合理利用。因此在实际生产中均根据煤的洗选特点,综合考虑技术、经济两方面,使其控制在一定的范围之内为宜。对炼焦而言,除此之外还必须考虑到另一重要因素。因为煤经炼焦得到焦炭,焦炭又是高炉炼铁的重要原料之一。在炼焦过程中煤的灰分会全部转到焦炭中,而炼铁对焦炭中的灰分含量是有一定要求的,炼焦用煤的许可灰分根据焦炭的规定灰分可按下式确定:

燃料的许可灰分(%)=焦炭的要求灰分(%)*干焦对干煤料的产率

灰分是焦炭中的有害杂质,其含量越高,就使焦炭的固定碳含量越低,发热量也就越低,同时也会降低焦炭的强度。在炼铁时焦炭及石灰石的消耗量也就增多,从而降低了高炉的生产能力。为了防止这种损失,对高灰分的煤必须加以洗选,在配煤中也要将灰分高低不齐的单种煤加以适当的调配。

煤灰成分无论是对炼焦本身还是对高炉炼铁都是有一定影响的。从炼焦本身来说,为了避免焦炭与炉砖的熔结,对煤的灰熔点要有一定要求,一般要求大于1260℃。灰熔点可以按国家标准方法直接测定,也可以通过灰成分用经验公式计算得到。对高炉炼铁,则要控制灰中氧化物和硫化物的含量,以保证高炉的正常操作和铁水的质量。为了合理利用我国的炼焦资源,可以在炼焦配合煤料时采用高、低硫煤调配使用的方法。

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