《硅酸盐工热工基础》的补充教材.doc

《硅酸盐工业热工基础》的补充教材 一、 硅guī的基本知识 硅guī（台湾、香港称矽xī）是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称矽。原子序数14，相对原子质量28.0855，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26.4%，仅次于第一位的氧（49.4%）。 硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础，那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。可是，硅与氧、碳不同，在自然界中没有单质状态存在。这就注定它的发现比碳和氧晚。 （3）与酸反应： 只与氢氟酸反应：Si + 4HF == SiF?↑ + 2H?↑ （4）与碱反应：Si + 2OH-+ H?O == SiO?2-+ 2H?↑（如NaOH，KOH） 注意：硅、铝是既能和酸反应，又能和碱反应，放出氢气的单质。 硅是人体必需的微量元素之一。占体重的0.026%。硅及含硅的粉尘对人体最大的危害是引起矽肺。矽肺是严重的职业病之一，矿工、石材加工工人以及其他在含有硅粉尘场所的工人应采取必要的防护措施。 矽肺（silicosis）又称硅肺，是尘肺中最为常见的一种类型，是由于长期吸入大量含有游离二氧化硅粉尘所引起，以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。矽肺病人由于两肺发生广泛性纤维组织增生肺组织的微血管循环受到障碍，抵抗力下降，因而容易合并其他疾病，导致病情恶化，甚至死亡。 二、动力煤,电煤,焦煤之间的区别 中国能源信息门户（）讯：从广义上来讲，凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的，产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤，简称动力煤。 　　火电厂用的煤炭质量对锅炉设计和生产过程都是重要的基本依据。燃料煤的特性包括两个方面：一是煤特性，二是灰特性。煤特性指煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、元素含量（碳、氢、氧、氮、硫）、发热量、着火温度、可磨性、粒度等。这些指标与燃烧、加工（例如磨成煤粉）、输送和储存有直接关系。灰特性指煤灰的化学成分、高温下的特性、以及比电阻等。这些特性对燃烧后的清洁程度，对钢材的腐蚀性以及煤灰的清除等有很大的影响。 　　动力用煤就类别来说，主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤；气煤以及少量的无烟煤。从商品煤来说，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。劣质煤主要指对锅炉运行不利的多灰分（大于40%）低热值（小于15。73兆焦/千克）的烟煤、低挥发分（小于10%）的无烟煤、水分高热值低的褐煤以及高硫（大于2%）煤等。燃用劣质煤是火电厂对社会的一项贡献。发电用煤的质量要求: 　　电厂煤粉炉对煤种的适用范围较广，它既可以设计成燃用高挥发分的褐煤，也可设计成燃用低挥发分的无烟煤。但对一台已安装使用的锅炉来讲，不可能燃用各种挥发分的煤炭，因为它受到喷燃器型式和炉膛结构的限制。动力煤市场主要为热电厂、工矿企业提供燃动力 焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。对煤化度较高，结焦性好的烟煤的称谓。又称主焦煤。 焦煤是中国煤炭分类国家标准中对煤化度较高，结焦性好的烟煤的称谓。该标准规定焦煤由两部分组成，第一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf10一28%，粘结指数G65，胶质层最大厚度 (见胶质层指数)y砚25~。这部分煤的结焦性特别好，可以单独炼出合格的高炉蕉。另一类焦煤的干燥基无灰基挥发分Vdaf20一28%，粘结指数 G50~65，结焦性比前者差。焦煤具有中等挥发分和较好的粘结性，是典型的炼焦煤，在加热时能形成热稳定性很好的胶质体，单独炼焦时所得焦炭块大，裂纹少，机械强度高，但 由于收缩度小，膨胀压力大，可能造成推焦困难现象，甚至引起炉体的损坏。在炼焦配合煤中焦煤可以起到 焦炭骨架和缓和收缩应力的作用，从而提高焦炭机械 强度，是优质的炼焦原料。(见配煤)从世界范围来说， 焦煤的资源比较匾乏，它是必须加以保护的宝贵资源， 所以已很少用焦煤单独炼焦。 焦煤炼焦后的产品是：是焦炭、煤焦油和煤气。焦炭主要应用在钢铁厂与冶炼厂。 三、煤结（成）焦性基本知识 结（成）焦性是指煤在干馏时能够结成焦炭的性能，结焦性好的煤一定有好的粘结性。 煤干馏：指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同,可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即