煤岩配煤炼焦发展与现状.ppt

* * * * * * * 煤结构和热解的关系 配煤炼焦原理 （2）互换性原理 根据煤岩学原理，煤的有机质可分为活性组分（粘结组分）和非活性组分（惰性组分）两类。煤的吡啶抽提物为粘结组分，要求有一定的数量，标志煤粘结能力的大小；残留部分为纤维质组分（相当于惰性组分），要求有一定的强度，它决定焦炭的强度。 要制得强度好的焦炭，配合煤的粘结组分和纤维质组分应有适宜的比例，而且纤维质组分应有足够的强度。当配合煤达不到相应要求时，可以用添加粘结剂或瘦化剂的办法加以调整。 将吡啶抽提物定义为黏结组分，残留物为纤维质组分; 将纤维质组分与一定量的沥青混合成型后干馏，用干馏后所得固块的最高耐压强度表示纤维质组分的强度。 当配合煤达不到相应要求时，可添加黏结剂或瘦化剂进行调整。 Ⅰ─强黏结煤；Ⅱ─黏结组分多的弱黏结煤； Ⅲ─弱黏结煤；Ⅳ─非黏结煤；Ⅴ─无烟煤 黏结组分与纤维质组分的配合关系示意图 配煤炼焦原理 （3）共炭化原理 把共炭化的概念用于煤与沥青类有机物的炭化过程，以考察沥青类有机质与煤配合后炼焦对改善焦炭质量的效果。 共炭化产物与单独炭化相比，焦炭的光学性质有很大差异，合适的配合煤料（包括添加物存在）在共炭化时，由于塑性系统具有足够的流动性，使中间相有适宜的生长条件，或在各种煤料之间的界面上，或使整体煤料炭化后形成新的连续的光学各向异性焦炭组织，它不同于各单个煤单独炭化时的焦炭光学组织。 中间相发展示意图 配合煤的煤岩指标 配合煤的煤岩指标指导配煤主要是选择煤岩显微组分、镜质组最大平均反射率和镜质组反射率分布曲线，或由此计算的强度指数SI和组分平衡指数CBI。 （1）阿莫索夫法 （2）夏皮洛法 （3）小岛鸿次郎的改进法 （4）宫津隆的镜质组反射率-最大流动度法 阿莫索夫法 夏皮洛法 夏皮洛法 小岛鸿次郎的改进法 小岛鸿次郎的改进法 宫 津 隆 的 镜 质 组 反 射 率 │ 最 大 流 动 度 法 煤岩分析 10#煤的反射率 榆林煤的反射率 主焦煤的反射率 10#煤的煤岩显微镜图片 榆林煤的煤岩显微镜图片 主焦煤的煤岩显微镜图片 469℃下显微图片 505℃下显微图片 562℃（小球出现） 570℃（小球变大） 煤热解过程的高温显微镜图片 露景煤显微图片（焦、丝炭） 露景煤显微图片（焦、裂缝） 露景煤显微图片（焦、流动状） 露景煤显微图片（焦、各相异性） 煤热解过程的高温显微镜图片 615℃（换位置） 755℃显微图片 527℃显微图片 545℃显微图片 煤热解过程的高温显微镜图片 高温炼焦的发展 (1)焦炉的大型化与高效 (2)炼焦新技术 为了扩大炼焦用煤来源，在配煤中增加弱粘结煤和不粘结煤的比例，是研究的主要方向。具体方法有：捣固炼焦、煤的炉外预热或干燥、配型煤和添加粘结剂等 专家系统功能与结构 按照目前国内企业或公司的体制，炼焦生产的框架结构如图2-23所示。结构设置的功能包括：信息管理、数据模型、配比生成三大模块。 焦炉操作信息 单种煤信息 焦炭质量信息 配比 ERP系统 制造系统： 通过ERP系统收集料场的单种煤质量和库存信息 通过ERP系统获得高炉对焦炭质量的要求信息 通过ERP系统获得焦炉操作状况下达配比指令 图2-23 配煤专家系统基本结构 料场 配煤 焦炉 高炉 在日常配煤中，不可能采用大量的参数来指导生产配煤，除满足化学成分的要求外，往往根据长期用煤特点，选择2~3个指标作为控制目标，无论使用哪种方法确定的炼焦配煤比，配合煤的挥发分、粘结性、结焦性、煤岩组成以及灰分、硫分、磷含量等都必须出于以下的适当范围内，才能得到好的焦炭。常见的指标组合如下： 挥发分(Vdaf) 胶质层最大厚度(y) 挥发分(Vdaf) 奥亚膨胀度（b，或a+b） 挥发分(Vdaf) 基氏最大流动度（MF） 挥发分(Vdaf) 粘结指数（G） 镜质组最大平均反射率（ ） 基氏最大流动度（MF） 镜质组最大平均反射率（ ） 奥亚膨胀度（b） 强度指数 （SI） 组分平衡指数（CBI） 宫 津 隆 的 镜