第三章煤的工艺性质3

3煤的工艺性质教学时数：4本章教学详细要求：1．了解煤的工艺性质对没利用的影响；2．了解黏结性、结焦性、可选性等概念；3．掌握煤的黏结性、结焦性及发热量的测定方法。教学重点：煤的黏结性、结焦性及发热量的测定方法。3.1煤的黏结性与结焦性3.1.1煤的黏结性与结焦性的概念煤的黏结性是指烟煤在干馏时黏结其本身或外加惰性物的才干。煤的结焦性是指煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下，结成具有一定块度和强度焦碳的才干。3.1.2煤的黏结性与结焦性的

主要测定方法〔1〕坩埚膨胀系数

〔2〕罗加指数测定方法：将粒度小于0.2mm的1g煤样和5g粒度为0.3-0.4mm的规范煤，放入罗加坩埚内充分混匀后铺平，放上钢质压块，置于负荷为6kg的质量下压30s后，将坩埚连同压块放入到已加热到850℃内的马沸炉中灼烧15min，冷却后称得原焦块为m，然后将1mm圆孔筛上物称重得m1´后装入罗加鼓中，以50r/min的转速转5min，再用1mm圆孔筛筛分，筛上物称重后又反复进展转鼓实验，如此进展三次转鼓实验。

m---------焦质量；m1´--------第一次转鼓实验前筛上焦碳质量m1、m2、m3--第一、二、三次转鼓后大于1mm的焦块质量〔3〕黏结指数〔4〕基氏流动度〔5〕胶质层指数〔6〕奥亚膨胀度将粉碎到0.15mm以下的空气枯燥煤样10g与1mL水迅速混合，在钢模中按规定的方法制成60mm长的煤笔，将煤笔放在膨胀管中并放入温度为330℃的电炉中。在炉温到达360℃以后，应非常平稳地以3℃/min的速度升温，同时记录其体积变化。〔7〕葛金焦型测定方法：把20g小于0.2mm的煤样放入特制的程度干馏管中，从325℃起以5℃/min升温速度加热、直至600℃，并在此温度下坚持1h。在实验过程中搜集焦油、热解水、氨和煤气，并求出它们的产率。计算出干馏管中的半焦产率并从半焦的黏结情况来判别煤的结焦性。3.2煤炭的气化工艺性质3.2.1煤的反响性

〔1〕定义：煤的反响性又称煤的化学反响活性，指在一定温度条件下与不同气体介质发生化学反响的才干。

〔2〕测定方法:测定煤在高温〔900℃〕下干馏后的焦渣复原CO2的才干，以CO2的复原率表示煤对二氧化碳的化学反响性。3.2.2煤的机械强度

〔1〕定义：煤的机械强度指煤对外力作用时的抵抗才干，包括煤的抗碎强度、耐磨强度和抗压强度等物理性质。〔2〕测定方法：落下实验法、转鼓实验法、耐压实验法。落下实验法：铁箱落下实验、10块落下实验煤的机械强度分级规范

级别煤的机械强度＞25mm粒度所占比例%一级高强度煤＞65二级中强度煤＞50-65三级低强度煤＞30-50四级特低强度煤≤303.2.3煤的热稳定性

〔1〕煤的热稳定性是指块煤在高温气化或熄灭过程中对热的稳定程度，即块煤在高温作用下坚持原有粒度的才干.〔2〕测定方法：：6-13mm级块煤热稳定性的测定方法。6-13mm的煤样500cm3称量五个100mL大于6mm的坩埚900±15℃30min6-3mm小于6mmTS+6

占总残焦的质量百分率TS3-6TS-3煤的热稳定性分级

级别热稳定性TS+6/%一二三四好中等较差极差＞70＞55-70＞40-55≤403.2.4煤的结渣性

〔1〕定义：指煤中矿物质在高温熄灭或气化过程中，煤灰软化、熔融而结渣的性能。〔2〕测定方法：将3-6mm粒度的煤样装入特制的气化安装中，用同样粒度的木炭引燃。以空气作为气化介质，在三种不同的鼓风强度下使试样气化。待试样燃尽熄灭后停顿鼓风，取出灰渣称量，经过筛分后测定其中大于6mm灰渣占灰渣总量的百分数作为结渣性的目的。3.2.5煤灰的熔融性和灰黏度1.煤灰的熔融性〔1〕煤灰的熔融性取决于煤灰的组成〔2〕煤灰熔融性对煤的利用的影响〔3〕煤灰熔融性的测定方法

变性温度DT软化温度ST融化温度FT煤灰+糊精三角椎体灰熔点测定炉灰熔点分级级别灰熔点ST/℃难熔灰分高熔灰分低熔灰分易熔灰分＞1500＞1250-1500＞1100-1250≤11002.灰黏度〔1〕定义：煤灰的黏度是指煤灰在高温熔融形状下流动的内摩擦系数。〔2〕灰黏度的作用3.3煤的发热量3.3.1煤发热量的直接测定法〔1〕氧弹量热法的测定原理将1-1.1g煤样放入不锈钢的耐压氧弹中，用氧气瓶将氧弹充氧至2.6-2.8MPa。利用电流加热弹筒内的金属丝使煤样着火，试样在压力和过量的氧气中完全熄灭，产生CO2和H2O，灰和熄灭产物被吸收后生成H2SO4和HNO3。熄灭产生的热量被内套筒中的水吸收，根据水温的上升并进展一系列的温度校正后，可计算出单位质量煤熄灭所产生的热烈，称为弹筒发热量Qb,ad(2)煤的恒容高位发热量和低位发热量A煤的恒容高位发热量

Q gr,v,ad---空气枯燥基基恒容高位发热量，J/gQb,ad------空气枯燥基弹筒发热量，J/gSb,ad------由弹筒洗液测得的煤的空气枯燥基硫含量，%95---------煤中每1%的硫的校正值a----------硝酸生成热校正系数B煤的恒容低位发热量Qnet,v,ar--------收到基恒容低位发热量，J/g；Qgr,v,ad----空气枯燥基恒容高位发热量，J/gHad---------------空气枯燥基氢含量，%Mt,ar-------------收到基全水分，%Mad---------------空气枯燥基水分，%C煤的恒压低位发热量Qnet,p,ar--------收到基恒压低位发热量，J/g；Qgr,v,ad--------收到基恒容低位发热量，J/g；Had---------------空气枯燥基氢含量，%Oad---------------空气枯燥基氧含量，%Mt,ar-------------收到基全水分，%Mad---------