焦化工艺及原理讲稿20138

1、焦化工艺及原理讲稿焦化工艺及原理讲稿2022年1月2日目目 录录 一、炼焦定义及焦炉结构炼焦定义及焦炉结构 二、二、焦炭的作用及质量指标焦炭的作用及质量指标 三、三、高炉的生产原理高炉的生产原理 四、四、煤的组成及检验分类煤的组成及检验分类 五、五、炼焦对配煤质量的要求炼焦对配煤质量的要求一、炼焦定义及焦炉结构一、炼焦定义及焦炉结构 将各种原料煤按一定的比例配合起来，在将各种原料煤按一定的比例配合起来，在隔绝空气的条件下加热到隔绝空气的条件下加热到9501050，配，配合煤经过干燥、熔融、裂解、缩聚、半焦合煤经过干燥、熔融、裂解、缩聚、半焦收缩，最终形成焦炭的过程，称为收缩，最终形成焦炭的过程

2、，称为炼焦炼焦。1、煤的成焦过程示意图、煤的成焦过程示意图2、焦化工艺流程、焦化工艺流程 单种煤单种煤粗破碎粗破碎80mm配煤仓配煤仓粉碎机粉碎机3mm电子秤电子秤按比例按比例配合配合煤塔煤塔焦炉焦炉粗煤气粗煤气高温焦炭高温焦炭化产净化化产净化干熄焦干熄焦净煤气净煤气、硫铵硫铵、粗苯粗苯、焦油焦油筛分筛分冶金焦冶金焦粉焦、小块粉焦、小块氮气氮气装煤装煤车车推焦推焦车车气液气液分离分离氨水氨水降温降温3、现代炼焦炉的结构、现代炼焦炉的结构 焦炉是炼制焦炭的工业窑炉，自焦炉是炼制焦炭的工业窑炉，自16世纪开始，焦世纪开始，焦炉结构的发展大致经过四个阶段，即土法炼焦、炉结构的发展大致经过四个阶段，即

3、土法炼焦、倒焰式焦炉、废热式焦炉和现代的蓄热式焦炉。倒焰式焦炉、废热式焦炉和现代的蓄热式焦炉。 我国早在明代就出现了用简单的方法生产焦炭的我国早在明代就出现了用简单的方法生产焦炭的工艺，它类似于堆式炼制木炭，将煤置于地上或工艺，它类似于堆式炼制木炭，将煤置于地上或地下的窑中，依靠干馏时产生的煤气和部分煤的地下的窑中，依靠干馏时产生的煤气和部分煤的直接燃烧产生的热量来炼制焦炭，称为成堆干馏直接燃烧产生的热量来炼制焦炭，称为成堆干馏或土法炼焦。土法炼焦成焦率低，焦炭灰分高，或土法炼焦。土法炼焦成焦率低，焦炭灰分高，结焦时间长，化学产品不能回收，还造成了环境结焦时间长，化学产品不能回收，还造成了环境

4、污染，综合利用差。污染，综合利用差。倒焰式焦炉结构示意图倒焰式焦炉结构示意图3.1现代焦炉纵剖面图现代焦炉纵剖面图 现代蓄热式焦炉现代蓄热式焦炉主要由五部分组主要由五部分组成，分别是：成，分别是： 炉顶区炉顶区 炭化室区炭化室区 斜道区斜道区 蓄热室区蓄热室区 烟道区。烟道区。 由几百种砖型、由几百种砖型、上万吨耐材建成。上万吨耐材建成。3.2炭化室炭化室n 炭化室是对煤料隔绝空气进行干馏的炉室。由硅炭化室是对煤料隔绝空气进行干馏的炉室。由硅质耐火材料砌筑而成。炭化室顶部有质耐火材料砌筑而成。炭化室顶部有34个装煤孔，个装煤孔，并有并有12个导出粗煤气的上升管。它的两端为内衬个导出粗煤气的上升

5、管。它的两端为内衬耐火材料的铸铁炉门。靠推焦车一侧称为耐火材料的铸铁炉门。靠推焦车一侧称为机侧机侧，另，另一侧称为一侧称为焦侧焦侧。n 顶装煤的焦炉，为顺利推焦，炭化室的焦侧宽度顶装煤的焦炉，为顺利推焦，炭化室的焦侧宽度大于机侧，两侧宽度之差称大于机侧，两侧宽度之差称锥度锥度，一般焦侧比机侧，一般焦侧比机侧宽宽2070mm，炭化室愈长，此值愈大，大多数情，炭化室愈长，此值愈大，大多数情况下为况下为50mm。捣固焦炉由于捣固煤饼的机、焦侧。捣固焦炉由于捣固煤饼的机、焦侧宽度相同，故锥度为宽度相同，故锥度为1020mm 。炭化室宽度一般。炭化室宽度一般在在400550mm之间，宽度减小，结焦时间能

6、大大之间，宽度减小，结焦时间能大大缩短，但劳动效率降低，焦炉抗弯强度降低缩短，但劳动效率降低，焦炉抗弯强度降低。炭炭化化室室机机侧侧推推焦焦示示意意图图炭化室焦侧推焦示意图炭化室焦侧推焦示意图3.3 燃烧室燃烧室n 燃烧室位于炭化室两侧，内部分成许多燃烧室位于炭化室两侧，内部分成许多立火道立火道，煤气，煤气和空气在其中混合燃烧，产生的热量传给炉墙，加热炭和空气在其中混合燃烧，产生的热量传给炉墙，加热炭化室内的煤料。燃烧室长度与炭化室相等，锥度与炭化化室内的煤料。燃烧室长度与炭化室相等，锥度与炭化室相等但方向相反。室相等但方向相反。燃烧室高度低于炭化室，二者之差燃烧室高度低于炭化室，二者之差称称

7、加热水平加热水平，可避免炭化室顶部空间温度过高，从而减，可避免炭化室顶部空间温度过高，从而减少化学产品在炉顶空间的热解损失和石墨的生成。少化学产品在炉顶空间的热解损失和石墨的生成。n 燃烧室温度高达燃烧室温度高达1300130014001400，内用隔墙分成，内用隔墙分成28283232个个立火道，通过调节和控制各火道的温度，使燃烧室沿长立火道，通过调节和控制各火道的温度，使燃烧室沿长度方向能获得所要求的温度分布，而且又增加了燃烧室度方向能获得所要求的温度分布，而且又增加了燃烧室砌体的结构强度，并由于增加了炉体的辐射传热面积，砌体的结构强度，并由于增加了炉体的辐射传热面积，从而有利于辐射传热。

8、从而有利于辐射传热。 立火道立火道火道隔墙火道隔墙炭化室炭化室燃烧室立火道结构图燃烧室立火道结构图3.4 蓄热室蓄热室 从燃烧室排出的废气温度高达从燃烧室排出的废气温度高达1300左右，一座左右，一座设计产能设计产能110万万t焦炭焦炭/a的焦化厂产生的废气量约的焦化厂产生的废气量约90000m3/h，这部分热量必须予以利用，经过蓄，这部分热量必须予以利用，经过蓄热室后，可将废气温度降低至热室后，可将废气温度降低至400后排出。后排出。蓄蓄热室的作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧热室的作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气量和贫煤气量所需的空气量和贫煤气量。蓄热室通常位于炭化。蓄热室

9、通常位于炭化室的正下方，其上经斜道同燃烧室相连，其下经室的正下方，其上经斜道同燃烧室相连，其下经废气盘分别同分烟道、贫煤气管道和大气相通。废气盘分别同分烟道、贫煤气管道和大气相通。蓄热室构造包括顶部空间、格子砖、蓖子砖和小蓄热室构造包括顶部空间、格子砖、蓖子砖和小烟道以及主墙、单墙和封墙。烟道以及主墙、单墙和封墙。下喷式焦炉，主墙下喷式焦炉，主墙内还设有直立砖煤气道。内还设有直立砖煤气道。蓄热室砌筑图蓄热室砌筑图蓄热室蓄热室单墙单墙主墙主墙蓄热室蓄热室格子砖格子砖二、焦炭的作用及质量指标二、焦炭的作用及质量指标1、焦炭在高炉内的作用：、焦炭在高炉内的作用： 焦炭是由炭组成的银白色多孔状物质，主

10、要焦炭是由炭组成的银白色多孔状物质，主要用于高炉炼铁，此外也用于铸造和电石生产，其用于高炉炼铁，此外也用于铸造和电石生产，其中高炉焦占焦炭用量的中高炉焦占焦炭用量的90%以上，对焦炭质量的以上，对焦炭质量的要求也最严格，焦炭在高炉内主要起四大作用：要求也最严格，焦炭在高炉内主要起四大作用： 还原剂还原剂 燃烧供热燃烧供热 炉料支撑炉料支撑 渗碳作用渗碳作用 2、高炉的结构及温度分布、高炉的结构及温度分布 高炉是中空的竖炉，由上至下由炉喉、高炉是中空的竖炉，由上至下由炉喉、炉身炉身、炉炉腰腰、炉腹和、炉腹和炉缸炉缸组成。组成。 3、焦炭的质量指标、焦炭的质量指标 水分水分(Mt)：焦炭水分越大，

11、高炉内温度越低且不均匀，：焦炭水分越大，高炉内温度越低且不均匀，影响间接还原反应速度，要求焦炭水分影响间接还原反应速度，要求焦炭水分5%。 灰分灰分(Ad)：灰分是焦炭中的有害成分，主要是高熔点：灰分是焦炭中的有害成分，主要是高熔点的的SiO2(熔点熔点1713)和和Al2O3 (熔点熔点2025)，高炉需要在，高炉需要在炉料中额外添加熔剂炉料中额外添加熔剂(CaO和和MgO)除去灰分。焦炭的灰分除去灰分。焦炭的灰分全部带入高炉铁水中，占铁水有害成分的全部带入高炉铁水中，占铁水有害成分的70%以上，焦以上，焦炭灰分每升高炭灰分每升高1%，熔剂量增加，熔剂量增加4%，高炉产能降低，高炉产能降低2

12、.6%，日效益损失在日效益损失在3万元以上，且焦炭热强度迅速下降。万元以上，且焦炭热强度迅速下降。 硫分硫分(St.d)：焦炭中的硫分是有害成分，占炉料中总硫：焦炭中的硫分是有害成分，占炉料中总硫量的量的80%以上，也需要额外添加熔剂除去硫分，生铁含以上，也需要额外添加熔剂除去硫分，生铁含硫越高，炼钢性能越差，焦炭硫分升高硫越高，炼钢性能越差，焦炭硫分升高0.1%，焦炭量消，焦炭量消耗中耗中1.6%，生铁产量下降，生铁产量下降2.0%，由于高炉脱硫是固液相，由于高炉脱硫是固液相反应反应(FeS+CaO=FeO+CaS)，因此操作困难。，因此操作困难。 挥发分挥发分(Vdaf)：挥发分是衡量焦炭

13、成熟的标志，国内：挥发分是衡量焦炭成熟的标志，国内外焦化行业一般认为焦炭挥发分外焦化行业一般认为焦炭挥发分1.4%表明焦炭成熟，焦表明焦炭成熟，焦炭挥发分也不是越低越好，焦炭挥发分炭挥发分也不是越低越好，焦炭挥发分84.0%。 耐磨强度耐磨强度(M10)：指焦炭表面受到的摩擦力超过焦炭：指焦炭表面受到的摩擦力超过焦炭气孔壁强度时，产生表面薄层分离的现象，焦炭抵抗此种气孔壁强度时，产生表面薄层分离的现象，焦炭抵抗此种破坏的能力称为破坏的能力称为M10，M10越小越好，越小越好，2800m3以上的大以上的大型高炉要求型高炉要求M1060mm焦炭焦炭50.0kg装入装入1.0m、长、长1.0m的米贡

14、转的米贡转鼓内，以每分钟鼓内，以每分钟25r/min的速度转的速度转100转，然后对焦炭进转，然后对焦炭进行筛分，其中行筛分，其中40mm的筛上物占总重的比例称为的筛上物占总重的比例称为M40，25mm的筛上物占总重的比例称为的筛上物占总重的比例称为M25，10mm的筛下的筛下物占总重的比例称为物占总重的比例称为M10。焦炭米贡转鼓示意图焦炭米贡转鼓示意图 热反应性热反应性(CRI)：指一定量的焦炭与气体：指一定量的焦炭与气体CO2在在1100下进行碳溶反应下进行碳溶反应2h，损失的程度用来衡量焦炭热，损失的程度用来衡量焦炭热反应性，热反应性越低越好，大型高炉要求反应性，热反应性越低越好，大型

15、高炉要求CRI65.0%。 焦炭的焦炭的CRI和和CSR称为焦炭的热强度，焦炭的冷强度称为焦炭的热强度，焦炭的冷强度和热强度统称为焦炭的机械强度。热强度和热强度统称为焦炭的机械强度。热强度检验方法检验方法：将：将粒度在粒度在2325mm的焦炭共的焦炭共200.0g先烘干先烘干2h，然后装入反，然后装入反应炉内，以应炉内，以816/min的加热速度将焦炭加热到的加热速度将焦炭加热到400 然后通入然后通入0.8L/min氮气保护，在氮气保护，在1100 时通入时通入5L/min流流量的量的CO2反应反应2h，再通入氮气保护降温，将反应后的焦，再通入氮气保护降温，将反应后的焦炭称重，放入小转鼓内以

16、炭称重，放入小转鼓内以20r/min的转速转的转速转600转，取出转，取出筛分，其中焦炭损失的重量占总重的比例称为筛分，其中焦炭损失的重量占总重的比例称为CRI，10mm的筛上物占总重的比例称为的筛上物占总重的比例称为CSR。焦炭热强度反应炉焦炭热强度反应炉4、焦炭质量的影响因素、焦炭质量的影响因素 因素因素 变变 动动 量量 M40 M10煤挥发分煤挥发分 +1% -2.0 +0.2煤煤G值值 +1% +1.4 -0.03煤煤Y值值 +1mm +0.2 -0.05焦炭灰分焦炭灰分 +1% -1.8 +0.6结焦时间结焦时间 +1h 0.5-1.0 -0.2炭化室有效高炭化室有效高 +1m +

17、2.0 -0.5注：注：“+”表示增加，表示增加，“-”表示下降。表示下降。三、高炉的生产原理三、高炉的生产原理 3.1 焦炭在高炉炉身上部的焦炭在高炉炉身上部的区区(温度温度1100) 进行的反应是进行的反应是直接还原反应直接还原反应，反应特点是气体反应特点是气体CO2全部与全部与C反应生成气体反应生成气体CO，反应总效应是大，反应总效应是大量吸热，直接还原反应如下：量吸热，直接还原反应如下： 3.4 焦炭在高炉焦炭在高炉炉缸区炉缸区(温度在温度在1300左右左右)进行进行的反应是的反应是碳溶反应碳溶反应，即焦炭燃烧生成的，即焦炭燃烧生成的CO2和直和直接还原反应的中间产物接还原反应的中间产

18、物CO2全部与焦炭反应生成全部与焦炭反应生成气体气体CO，焦炭的消耗量约，焦炭的消耗量约35%，海绵铁与焦炭，海绵铁与焦炭作用，渗碳熔化，炉料体积减小，不断下降，焦作用，渗碳熔化，炉料体积减小，不断下降，焦炭快速粉化，粒度减小，产生大量焦末，使料柱炭快速粉化，粒度减小，产生大量焦末，使料柱透气性变差，焦炭在此区主要起透气性变差，焦炭在此区主要起渗碳作用和炉料渗碳作用和炉料支撑作用支撑作用。 3.5 焦炭在高炉焦炭在高炉风口区风口区(温度在温度在15001700左右左右)进行的反应是燃烧供热反应，即焦炭与空气接触进行的反应是燃烧供热反应，即焦炭与空气接触剧烈燃烧放热，全部生成气体产物剧烈燃烧放热

19、，全部生成气体产物CO2，焦炭在，焦炭在此区主要起此区主要起燃烧供热作用燃烧供热作用。四、煤的组成及检验分类四、煤的组成及检验分类 4.1 煤主要是由煤主要是由C、H、O、N、S、P几种化学元素组成几种化学元素组成的，但它的化学结构非常复杂，研究者提出了很多化学的，但它的化学结构非常复杂，研究者提出了很多化学模型，包括汪德尔化学模型、吉文化学模型、威斯化学模型，包括汪德尔化学模型、吉文化学模型、威斯化学模型、本田化学模型，这些化学模型中最成熟被广泛引模型、本田化学模型，这些化学模型中最成熟被广泛引用的为威威斯化学模型，煤的化学模型是研究揭示煤的用的为威威斯化学模型，煤的化学模型是研究揭示煤的物

20、理变化的基础。物理变化的基础。 4.2 煤划分为褐煤、烟煤和无烟煤三种，共煤划分为褐煤、烟煤和无烟煤三种，共14大类大类17小类，其中小类，其中无烟煤分为三个小类，即年老无烟煤，典无烟煤分为三个小类，即年老无烟煤，典型无烟煤和年轻无烟煤；褐煤分为两类，即年老褐煤和型无烟煤和年轻无烟煤；褐煤分为两类，即年老褐煤和年轻褐煤；年轻褐煤；烟煤分类最为复杂，又划分为烟煤分类最为复杂，又划分为12大类大类，即，即贫煤，贫廋煤，廋煤，焦煤，肥煤，气肥煤，气煤，贫煤，贫廋煤，廋煤，焦煤，肥煤，气肥煤，气煤，1/3焦煤，焦煤，1/2中粘煤，弱粘煤，不粘煤，长焰煤中粘煤，弱粘煤，不粘煤，长焰煤 。煤种划。煤种划分

21、的依据是可燃基挥发分分的依据是可燃基挥发分(Vdaf)、粘结指数、粘结指数GRL、胶、胶质层最大厚度质层最大厚度(y)或奥亚膨胀度或奥亚膨胀度(b)四个指标四个指标质；煤质；煤质检验总体上分为宏观检验和显微检验两大类，宏质检验总体上分为宏观检验和显微检验两大类，宏观检验包括煤的化学分析、硫分分析、粘结测定，观检验包括煤的化学分析、硫分分析、粘结测定，显微检验包括煤岩分析和反射率分析。显微检验包括煤岩分析和反射率分析。 4.3 煤的工业分析和元素分析被统称为煤的工业分析和元素分析被统称为化学分析化学分析，其，其中中工业分析工业分析是对煤中水分、灰分、挥发分和固定碳是对煤中水分、灰分、挥发分和固定

22、碳的检测，的检测，元素分析元素分析是对是对C、H、O、N、S的分析，焦的分析，焦化日常进行的化学分析是煤的工业分析，简称工分。化日常进行的化学分析是煤的工业分析，简称工分。 4.4 煤的煤的粘结指数粘结指数测定方法测定方法GB/T5447-1997：以：以6kg压力将试验煤样和专用无烟煤在规定的条件下混合，压力将试验煤样和专用无烟煤在规定的条件下混合，放入马弗炉内（放入马弗炉内（85010，恒温调压）快速加热成，恒温调压）快速加热成焦，焦，15min后取出冷却至室温，再将焦块装入内径后取出冷却至室温，再将焦块装入内径200mm、深、深70mm的转鼓内按（的转鼓内按（502）r/min的速的速度

23、转鼓度转鼓5min即即250转，进行强度检测，焦块用转，进行强度检测，焦块用1mm的圆孔筛进行筛分，再称量筛上物质量，然的圆孔筛进行筛分，再称量筛上物质量，然后，将筛上物放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复后，将筛上物放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分称量操作，用如下公式计算粘结指数：筛分称量操作，用如下公式计算粘结指数： G=10+(30m1+70m2)/m m1 、m2分别为第一次、第二次转鼓后的分别为第一次、第二次转鼓后的 筛上物质量。筛上物质量。 m为总质量，为总质量，g。 4.5 煤的煤的奥亚膨胀度奥亚膨胀度测试方法测试方法GB/T5450-1997：将：将试验煤样按规定方法制成一定规

24、格的煤笔，放在一试验煤样按规定方法制成一定规格的煤笔，放在一根标准囗径的管子根标准囗径的管子(膨胀管膨胀管)内，其上放置一根能在管内，其上放置一根能在管内自由滑动的钢杆内自由滑动的钢杆(膨胀杆膨胀杆)。将上述装置放在专用的。将上述装置放在专用的电炉内，以电炉内，以3/min升温速度加热，记录膨胀杆的位升温速度加热，记录膨胀杆的位移曲线。以位移曲线的最大距离占煤笔原始长度的移曲线。以位移曲线的最大距离占煤笔原始长度的百分数，表示煤样膨胀度百分数，表示煤样膨胀度(b)的大小。的大小。 a图为正膨胀图为正膨胀b膨胀度，膨胀度，%T3T1T2温度，温度， 4.6 煤的胶质层煤的胶质层测试方法：执行测试

25、方法：执行GB/T479-2000标准，在标准，在恒压的条件下，对两份试样（每份重恒压的条件下，对两份试样（每份重1000.5g）进行单）进行单侧加热，煤杯内形成一系列的等温面，其温度由下而上侧加热，煤杯内形成一系列的等温面，其温度由下而上递减，依次为半焦层、胶质层、煤样层；温度控制方法：递减，依次为半焦层、胶质层、煤样层；温度控制方法：250以前按以前按8/min的速度升温，并要求的速度升温，并要求30min内升到内升到250；250以后升温速度为以后升温速度为3/min。每。每10min记录一记录一次温度。在次温度。在350600期间，实际温度与应达到的温度的期间，实际温度与应达到的温度的

26、差不应超过差不应超过5，在其余时间内不应超过，在其余时间内不应超过10，否则，试，否则，试验作废。在试验中应按时记录验作废。在试验中应按时记录“时间时间”和和“温度温度”。“时间时间”从从250起开始计算，以起开始计算，以min为单位，当温度到为单位，当温度到达达730，试验结束。，试验结束。 测试意义：煤的胶质层最大厚度测试意义：煤的胶质层最大厚度y、体积最终收缩度、体积最终收缩度x值值以及体积变化曲线和焦块技术特征等指标，用来判断煤以及体积变化曲线和焦块技术特征等指标，用来判断煤的结焦性。胶质层厚度主要取决于形成胶质体的温度间的结焦性。胶质层厚度主要取决于形成胶质体的温度间隔隔(固化温度与

27、软化温度之差固化温度与软化温度之差)，另外还与升温速度、胶质，另外还与升温速度、胶质体的透气性、流动性、热稳定性以及试验条件体的透气性、流动性、热稳定性以及试验条件(加热方式、加热方式、炉砖的散热情况、煤杯的材质炉砖的散热情况、煤杯的材质)等有关，等有关，y值有可加和性。值有可加和性。 4.7 煤的工业分析方法执行煤的工业分析方法执行GB/T212-2008标准标准 水分水分：将粒度：将粒度0.2mm的一般分析试样煤的一般分析试样煤1.0g放入放入105110的鼓风干燥箱，烟煤干燥的鼓风干燥箱，烟煤干燥1h，无烟煤干燥，无烟煤干燥1.5h，然后在干燥器中冷却至室温称量，煤样失去的重，然后在干燥

28、器中冷却至室温称量，煤样失去的重量占总重的比例称为煤的分析水分。量占总重的比例称为煤的分析水分。 灰分灰分：将粒度：将粒度0.2mm的一般分析试样煤的一般分析试样煤0.5g放入放入81510的马弗炉内灼烧至恒重，然后在干燥器中冷却的马弗炉内灼烧至恒重，然后在干燥器中冷却至室温称量，以残留物的质量占总重的比例称为煤的灰至室温称量，以残留物的质量占总重的比例称为煤的灰分。分。 挥发分挥发分：将粒度：将粒度85，再用，再用Y值或值或b值来区分肥煤、气肥煤与值来区分肥煤、气肥煤与其它煤类，当其它煤类，当Y25.0mm时，应划分为肥煤或气时，应划分为肥煤或气煤，如煤，如Y25mm，则根据其，则根据其Vd

29、af的大小而划分为的大小而划分为响应的其它煤类。按响应的其它煤类。按b值分类时，值分类时，Vdaf28%，暂，暂定定b150%的为肥煤，的为肥煤，Vdaf28%，暂定，暂定b220%的为肥煤或气肥煤，如按的为肥煤或气肥煤，如按b值和值和Y值划分的类别有值划分的类别有矛盾时，以矛盾时，以Y值划分的为准。值划分的为准。 2) Vdaf37%，G 5的煤，再以透光率的煤，再以透光率PM来区分来区分其为长焰煤或褐煤。其为长焰煤或褐煤。 3) Vdaf37%，PM30%50%的煤，再测的煤，再测Qgr，maf，如其值，如其值24MJ/kg(5739cal/g)，应划分为长，应划分为长焰煤。焰煤。 4)

30、按挥发分，烟煤分为四类：按挥发分，烟煤分为四类： 低挥发分烟煤（挥发分大于低挥发分烟煤（挥发分大于1020%）；）； 中挥发分烟煤（挥发分大于中挥发分烟煤（挥发分大于2028%）；）； 中高挥发分烟煤（挥发分大于中高挥发分烟煤（挥发分大于2837%）；）； 高挥发分烟煤（挥发分大于高挥发分烟煤（挥发分大于37%）。）。 5) 按粘结性（按粘结性（G值），烟煤分为六类：值），烟煤分为六类： 05为不粘结性煤；为不粘结性煤； 大于大于520为弱粘性煤；为弱粘性煤； 大于大于2050为中等偏弱粘结煤；为中等偏弱粘结煤； 大于大于5065为中等偏强粘结煤；为中等偏强粘结煤； 大于大于65为强粘结煤。为

31、强粘结煤。 对于强粘结煤，又把其中胶质层最大厚度对于强粘结煤，又把其中胶质层最大厚度y大于大于25mm或或奥亚膨胀度奥亚膨胀度b大于大于150%（对于（对于Vdaf大于大于28%的烟煤，的烟煤，b大大于于220%）的煤分为特强粘结煤。）的煤分为特强粘结煤。 4.11 炼焦工业用煤的要求及相应指标：炼焦工业用煤的要求及相应指标： 煤炭的主要用途是燃烧，炼焦和造气等，也可以煤炭的主要用途是燃烧，炼焦和造气等，也可以作化工原料。为了得到强度高，灰分硫分低的优质作化工原料。为了得到强度高，灰分硫分低的优质冶金用焦，对炼焦用煤有以下要求：冶金用焦，对炼焦用煤有以下要求： 有较强的结焦或粘结性；有较强的结

32、焦或粘结性； 煤的灰分要低；煤的灰分要低； 煤的硫分要低；煤的硫分要低； 配合煤的挥发分要合适；配合煤的挥发分要合适； 炼焦煤与非炼焦煤基本区别指标在于粘结性和结焦炼焦煤与非炼焦煤基本区别指标在于粘结性和结焦 性；性； 煤的粘结性反应烟煤在干馏过程中能够软化熔融形煤的粘结性反应烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化粘结的能力。煤的粘结性是煤形成成胶质体并固化粘结的能力。煤的粘结性是煤形成焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥煤的粘结性最焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥煤的粘结性最好；好； 煤的结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融粘结成煤的结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融粘结成半焦以及半焦进一步

33、热解收缩最终形成焦炭全过程半焦以及半焦进一步热解收缩最终形成焦炭全过程的能力。在炼焦煤中焦煤的结焦性最好。的能力。在炼焦煤中焦煤的结焦性最好。 4.12 煤的一般规律煤的一般规律 洗精煤其灰分、硫份以气煤最低，焦煤的灰份最洗精煤其灰分、硫份以气煤最低，焦煤的灰份最高。高。 肥煤的硫份最高。在煤岩相组分中镜质组含量以肥煤的硫份最高。在煤岩相组分中镜质组含量以肥煤最高，其它煤种彼此相近。肥煤最高，其它煤种彼此相近。 煤的洗选性以气煤最好，焦煤可选性差。煤的洗选性以气煤最好，焦煤可选性差。 煤的硬度以气煤类最高，较难破碎。肥煤最易破煤的硬度以气煤类最高，较难破碎。肥煤最易破碎。碎。 五、炼焦对配合煤

34、质量的要求五、炼焦对配合煤质量的要求 5.1 对配合煤对配合煤水分水分的要求。水分要求稳定，水分的要求。水分要求稳定，水分每班次间波动要求每班次间波动要求1%，水分波动会造成焦炉温，水分波动会造成焦炉温度起伏，影响焦炭均匀成熟。对顶装焦炉要求水度起伏，影响焦炭均匀成熟。对顶装焦炉要求水分在分在810%范围内；捣固焦炉水分要求在范围内；捣固焦炉水分要求在911%范围内，以煤饼稳定性好不塌煤为原则。范围内，以煤饼稳定性好不塌煤为原则。 5.2 对配合煤对配合煤细度细度的要求。细度指配合煤中的要求。细度指配合煤中3mm的煤料占全部煤料的百分比。顶装焦炉细的煤料占全部煤料的百分比。顶装焦炉细度要求控制

35、在度要求控制在80%左右，细度过低和过高均不好，左右，细度过低和过高均不好，细度过低造成煤料堆密度下降，直接影响焦炭强细度过低造成煤料堆密度下降，直接影响焦炭强度，细度过高，不仅浪费能耗，而且上煤过程中度，细度过高，不仅浪费能耗，而且上煤过程中扬尘大，污染岗位环境；捣固焦炉要求细度在扬尘大，污染岗位环境；捣固焦炉要求细度在8992%，否则影响捣固后煤饼的强度。，否则影响捣固后煤饼的强度。 5.3 对配合煤对配合煤灰分灰分的要求。炼焦过程中没有除灰的要求。炼焦过程中没有除灰的手段，因此配合煤的灰分全部进入焦炭中，配的手段，因此配合煤的灰分全部进入焦炭中，配合煤的灰分越高将造成焦炭灰分升高，直接造

36、成合煤的灰分越高将造成焦炭灰分升高，直接造成高炉冶炼能力下降主，冶炼成本上升。高炉冶炼能力下降主，冶炼成本上升。 5.4 对配合煤对配合煤硫分硫分的要求。炼焦过程中没有脱硫的要求。炼焦过程中没有脱硫的手段，因此配合煤的硫分除少量进入粗煤气中的手段，因此配合煤的硫分除少量进入粗煤气中外，外，6080%硫分进入焦炭中，因此配合煤硫分硫分进入焦炭中，因此配合煤硫分升高，将影响焦炭硫分升高，给高炉操作带来较升高，将影响焦炭硫分升高，给高炉操作带来较大困难，冶炼成本上升。大困难，冶炼成本上升。 5.5 对配合煤对配合煤挥发分挥发分的要求。配合煤挥发分高低的要求。配合煤挥发分高低直接影响焦炭的全焦率，炼焦

37、工艺要求在保证焦直接影响焦炭的全焦率，炼焦工艺要求在保证焦炭质量的前提下配合煤挥发分应稳定在炭质量的前提下配合煤挥发分应稳定在2729%范围内。范围内。 5.6 对配合煤对配合煤粘结性粘结性的要求。配合煤在高温干馏的要求。配合煤在高温干馏过程中，从炉墙到煤料中心会产生层层结焦的现过程中，从炉墙到煤料中心会产生层层结焦的现象，在此阶段配合煤气、固、液三相并存，液相象，在此阶段配合煤气、固、液三相并存，液相主要承担粘结煤料和惰性组分的作用，在一定情主要承担粘结煤料和惰性组分的作用，在一定情况下，粘结能力越强，焦炭越坚固。单种煤中肥况下，粘结能力越强，焦炭越坚固。单种煤中肥煤的粘结性最强，但并不是在配合煤中配入肥煤煤的粘结性最强，但并不是在配合煤中配入肥煤越多越好，肥煤的挥发分高，虽然可以提高配合越多越好，肥煤的挥发分高，虽然可以提高配合煤的粘结性，但由于半焦过程中收缩大，容易产煤的粘结性，但由于半焦过程中收缩大，容易产生裂纹和缺陷，造成焦炭强度降低，因此，配合生裂纹和缺陷，造成焦炭强度降低，因此，配合煤不能简单地追求粘结性指标越高越好，常用的煤不能简单地追求粘结性指标越高越好，常用的衡量配合煤粘结性的指标有胶质层厚