生产管理气化车间培训教材 精品.docx
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第一章:
煤及水煤浆的性质
第一节:
煤及煤分析
一:
中国的能源结构及需求预测:
1:
煤炭在中国能源和经济发展中的重要地位:
中国是世界煤炭生产和消费大国,从1995年到20XX年,中国年原煤产量一直居世界第一位,中国一次能源消费结构中煤炭占70%左右,火力发电用煤占煤炭消费总量的45%左右,随着世界原油消费量的大幅上涨,原油贮量的降低,煤炭消费在整个能源消费中所占的比重必将逐年上升,同时,随着中国煤化工的急速发展,煤气化,煤液化及以煤炭作为生产化工产品的原料需用量也将逐年增长,下表是未来20年中国石油煤炭产量及需求预测:
表一:
中国未来石油,煤炭产量及需求预测:
产量
年
石油(Mt)
煤炭(Mt)
天然气(亿m3)
产量
消费量
进口量
产量
消费量
2000
163.0
229.6
69.6
998
939.7
242.3
20XX
170
290
120
1400
1350
900
2020
180
390
210
1600
1580
1500
预计20XX年中国人口为13.5亿,按人均能源消费标准煤:
1.55t计算(相当于世界平均水平的75%),需标准煤总量为21亿吨,若煤炭占能源消费总量的55-56%,油气占36-38%,则油气进口量将达到2.1亿-2.6亿吨,因受国内油气资源的制约,中国一次能源消费结构中,煤炭所占比例降到55%以下的可能性不大,从中国的能源资源条件和能源安全方面考虑,应立足于中国的煤炭资源,积极发展洁净煤技术,以煤带油,以缓解大量进口石油造成的压力和风险,所以,发展中国的煤气化产业大有可为。
2:
中国煤田的利用现状和存在问题
a:
煤炭利用的现状:
中国的煤炭利用方式以燃烧为主,据统计1999年作为燃料烧掉的煤炭占煤炭消费总量的86%,其中发电占41%,工业锅炉,窑炉占33%,焦化和气化占12.5%,下表列出的是1999年的中国煤炭消费及构成:
项目
总消费量
发电
工业锅炉及窑炉
焦化及气化
居民生活及其他
消费量/Mt
1264
512
415
158
179
构成%
100
40.51
32.83
12.50
14.16
2000年中国煤炭消费量为1220Mt,其中发电耗煤528.1Mt,占43.3%,发电用煤以每年3-6%的速度增长,随着油气价格上涨,化工原料用煤将有较大增长。
b:
中国煤炭利用存在的问题:
综合利用效率低:
中国煤炭燃烧技术比较落后,综合利用效率约为32%,与世界先进水平相比有很大差距,比发达国家低10%左右,以发电耗煤为例,中国平均为399g/kwh,比日本高出89g/kwh,下表列出了1999年中国主要工业产品能耗与国际水平的比较:
项目
发电(g/kwh)
钢铁(kg/t)
水泥(kg/t)
合成氨(kg/t)
乙烯(kg/t)
中国(a)
399
833
193.8
1399
1277
日本(b)
310
680
124.6
970(美国)
870
a/b
1.24
1.23
1.56
1.44
1.47
能耗高,节能潜力大:
目前中国万元GDP能耗为1.84tec,而美国为0.483tec,中国是美国的3.8倍,预计能源利用效率提高一个百分点,则可收到300亿元的经济效益。
煤炭生产效率低成本高:
中国煤炭行业中重点国营煤矿生产效率低,成本高,总体亏损严重。
1998年中国重点煤矿全员效率仅为2.18t煤/工,美国为118.85t/工,澳大利亚为108.1t/工,分别是中国的54.5倍,和49.6倍。
1999年中国重点煤矿亏损约50亿元。
近几年来中国煤炭行业进行结构调整,提高生产效率,降低成本取得了一定成效,2001年出现全行业盈利的大好局面。
环境污染严重:
中国在煤炭生产和利用过程中给生态环境造成严重污染,燃煤排放的SO2占全国总排放量的85%,据世界首位,CO2排放量仅次于美国居世界第二位。
在未来20年中中国煤炭产量将增加6亿吨,其中5亿吨用于发电,如何采取高效清洁燃烧技术,提高利用效率,减少SO2及CO2的排放量,保护生态环境,是中国煤炭利用中必须解决的重大课题。
下表是1990——2020年中国及世界CO2排放量:
1990
1995
1999
20XX
2020
美国
1352
1495
1517
1835
2088
中国
617
765
669
1127
1692
世界总计
5827
6139
6097
7910
9850
二.煤的分类
1.煤的实用分类:
煤的实用分类又称煤的工业分类。
按煤的工艺性质和用途分类,称为实用分类。
中国煤分类和各主要工业国的煤炭分类均属于实用分类,以下详细介绍我国煤实用分类的情况。
根据煤的煤化度,将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。
又根据煤化度和工业利用的特点,将褐煤分成2个小类,无烟煤分成3个小类。
烟煤比较复杂,按挥发分分为4个档次,即Vdaf>10~20%、>20~28%、>28~37%和>37%,分为低、中、中高和高四种挥发分烟煤。
按粘结性可以分为5个或6个档次,即GR.I.为0~5,称不粘结或弱粘结煤;GR.I.>5~20,称弱粘结煤;GR.I.>20~50,称为中等偏弱粘结煤;GR.I.>50~65,称中等偏强粘结煤;GR.I.>65,称强粘结煤。
在强粘结煤中,若y>25mm或b>150%(对于Vdaf>28%,的肥煤,b>220%)的煤,则称为特强粘结煤。
各类煤的基本特征如下:
(1)无烟煤(WY)。
无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。
01号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。
如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。
(2)贫煤(PM)。
贫煤是煤化度最高的一种烟煤,不粘结或微具粘结性。
在层状炼焦炉中不结焦。
燃烧时火焰短,耐烧。
(3)贫瘦煤(PS)。
贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。
结焦较典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的焦粉较多。
(4)瘦煤(SM)。
瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。
在炼焦时能产生一定量的胶质体。
单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭,但焦炭的耐磨性较差。
(5)焦煤(JM)。
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。
加热时能产生热稳定性很高的胶质体。
单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。
但单独炼焦时,产生的膨胀压力大,使推焦困难。
(6)肥煤(FM)。
肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。
加热时能产生大量的胶质体。
单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭,其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。
缺点是单独炼出的焦炭,横裂纹较多,焦根部分常有蜂焦。
(7)1/3焦煤(1/3JM)。
1/3焦煤是新煤种,它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤,又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。
单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。
(8)气肥煤(QF)。
气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类,有的称为液肥煤。
炼焦性能介于肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。
(9)气煤(QM)。
气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。
加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。
胶质体的热稳定性低于肥煤,能够单独炼焦。
但焦炭多呈细长条而易碎,有较多的纵裂纹,因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。
(10)1/2中粘煤(1/2ZN)。
1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。
其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭,可作为炼焦配煤的原料。
粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时,形成的焦炭强度差,粉焦率高。
(11)弱粘煤(RN)。
弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。
加热时,产生较少的胶质体。
单独炼焦时,有的能结成强度很差的小焦块,有的则只有少部分凝结成碎焦屑,粉焦率很高。
(12)不粘煤(BN)。
不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。
加热时,基本上不产生胶质体。
煤的水分大,有的还含有一定的次生腐植酸,含氧量较多,有的高达10%以上。
(13)长焰煤(CY)。
长焰煤是变质程度最低的一种烟煤,从无粘结性到弱粘结性的都有。
其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。
贮存时易风化碎裂。
煤化度较高的年老煤,加热时能产生一定量的胶质体。
单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭,但强度极差,粉焦率很高。
(14)褐煤(HM)。
褐煤分为透光率Pm<30%的年轻褐煤和Pm>30~50%的年老褐煤两小类。
褐煤的特点为:
含水分大,密度较小,无粘结性,并含有不同数量的腐植酸,煤中氧含量高。
常达15~30%左右。
化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重。
存放空气中易风化变质、破碎成效块甚至粉末状。
发热量低,煤灰熔点也低,其灰中含有较多的CaO,而有较少的Al2O3。
三.煤的形成机理:
煤是植物遗体经过复杂的生物,地球化学,物理化学作用转变而成。
从植物死亡,堆积到转变为煤经过了一系列的演化过程,这个过程称为成煤作用。
成煤作用大致可分为两个阶段,第一阶段是植物在泥炭沼泽中不断繁衍,其遗体在微生物参加下不断分解,化合,聚集的过程,在这个过程中起主导作用的是生物地球化学作用,在这个作用下低等生物形成腐泥,高等植物形成泥碳,这个过程一般被称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。
即泥炭,腐泥在温度和压力起主导作用下转变为煤的过程,这个阶段包括成岩作用和变质作用,起主导作用的是物理化学作用。
泥炭先变成褐煤(成岩阶段),再由褐煤变成烟煤。
成煤原始物质是影响煤质的重要因素之一,原始物质组成不同所形成的煤的性质也不一样,如成煤植物主要是植物的根茎等木质纤维物质,则煤的氢含量就比较低,如果成煤物是由含脂类化合物多的角质膜,木栓层,树脂,孢粉所形成的煤,则成煤中的氢含量较高,根据成煤植物,成因,化学性质和岩石组成的不同,将煤可划分为以高等植物为主形成的腐植煤和以低等植物为主形成的腐泥煤。
在自然界腐泥煤很少见,而工业开采的绝大多数是腐植煤,腐植煤的形成经过了以下几个阶段,首先,高等植物死亡后经过泥炭化作用变成泥炭,初级泥炭形成后,经过长期的煤化作用,根据煤化作用过程中温度压力的不同,泥炭可变成褐煤,烟煤,无烟煤再到超级无烟煤。
四.煤的工业分析:
煤的工业分析也叫技术分析或实用分析,包括煤中水分,灰分,挥发份的测定及固定碳的计算。
煤的工业分析是了解煤质特征的基础指标也是评价煤质的基本依据,根据工业分析的各项测定结果可以初步判断煤的性质,种类及其工业利用途径。
1.煤的水分
煤里面都含有水分,水分的含量和存在状态与外界条件和煤的内部结构有关。
根据水在煤里面的存在状态,将煤中水分分别称为外在水分、内在水分以及同煤中矿物质结合的结晶水、化合水。
外在水分是附着在煤的表面和被煤的表面大毛细管吸附的水。
当煤放在空气中存放时,煤中的外在水分很容易蒸发,蒸发到煤表面的水蒸气压和空气的相对湿度平衡时为止。
失去外在水分的煤叫空气干燥煤,当这种煤制成粒度为分析用的试样时,就叫分析煤样。
用空气干燥状态煤样化验所得的结果,就是空气干燥基(原称分析基)的化验结果。
内在水分是指吸附和凝聚在煤颗粒内部的毛细管中的水,在常温下这部分水不能失去,只有加热到一定温度时,才能失去。
当煤颗粒中的毛细管吸附的水分达到饱和状态时,内在水分达到最高值,这种水分称为最高内在水分。
由于煤的孔隙度同煤化程度间有一定规律关系,所以最高内在水分能在一定程度上表示煤化程度,能较好地区分变质程度较浅的煤。
结晶水和化合水是指煤中矿物质里以分子形式和离子形式参加矿物晶格构造的水分,如石膏(CaSO4·2H2O)、高岭土A14Si4O10(1OH)8分子结构中的水分结晶水和化合水通常要在200℃以上才能分解析出。
在煤的工业分析中,一般不作测定。
在煤的工业分析中测定的水分可分为收到基煤样水分及分析煤样水分两种。
收到基煤样水分是指即将应用的煤的全水分,它包括内在水分和外在水分。
煤中的水分对工业利用是不利的,它对运输储存和使用都有一定影响,同一种煤,其发热量将随水分的升高而降低,煤在燃烧时,需要消耗很多热量来蒸发煤中的水分,从而增加了煤耗,水分高的煤,不仅增加了运输成本,同时给储存带来一定困难。
2:
灰份
灰份是煤样在815±10℃燃烧至恒重时残留物的重量分率。
灰份的计量方法:
称取一定量煤样,放入箱形电炉内,然后于815℃灼烧至恒重,残留物重量占煤原重量的百分数作为灰份。
煤中的灰份高,相对降低了含碳量。
灰份在气化炉中是无用而有害的物质。
无用是不参加化学反应,不能生成合成气的有效成分。
有害是灰份熔融要消耗热量,增加比氧耗和比煤耗。
熔渣会冲刷、侵蚀向火面砖,缩短耐火砖的使用寿命。
并且灰份高会增大粗合成气的水气比,并增大灰水系统的负荷。
灰份的主要组成是:
SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等。
这些组分的熔化温度决定了灰份的熔点。
如果灰份中SiO2+Al2O3所占的比例越大,灰份的熔点越高。
因为这两种成分的特点是熔点极高。
如果灰份中其它成分如Fe2O3、CaO、MgO的含量越多时,则灰熔点越低。
通常用下式判断灰份熔融的难易程度:
(SiO2+Al2O3)/(Fe2O3+CaO+MgO)。
当比值大于1小于5时易熔,比值大于5时难熔。
由于水煤浆加压气化是液态排渣,因此,灰熔点对选择最佳的气化温度是很重要的,灰熔点和灰的粘温特性决定了气化的操作温度。
灰熔点对一般分为四个温度(以灰锥加热法测量):
初始变形温度(IT)——灰锥的尖端开始变圆或弯曲时的温度、软化温度(ST)——锥体弯曲至锥尖触及托板、半球温度(HT)——灰锥变成球形和高度等于(或小于)底长的半球形、流动温度(FT)——灰锥熔化成流体或展开成高度在1.5mm以下的薄层。
德士古熔渣气化工艺,一般在高于灰熔点的流动温度(FT)30~50℃下操作,使灰呈熔融态沿气化耐火砖流下。
3.挥发份
挥发份是煤样在一定温度下隔绝热空气加热一段时间后的失重率扣去水份的数值。
挥发份计量方法:
将煤样在一定温度(900±10℃)下隔绝空气加热7分钟,以失去重量占煤样重量的百分数和该煤样内水含量,计算挥发份。
煤的挥发份与煤的变质程度有关,变质程度较浅的煤中挥发份含量较高。
挥发份含量的高低对煤的反应活性有影响,挥发份越高,煤的反应活性越好。
由于气化炉在1400℃下的高温操作,挥发份会立即发生燃烧和裂解。
在合成气中,不会存在由挥发份形成的有机烃类。
4:
固定碳(FCad)
固定碳是煤中除去水份、灰份、挥发份等之后剩余的可燃物质,它是煤中的有效物质,固定碳含量越高,利用价值越大。
5:
煤的机械强度:
煤的机械强度,即指煤的抗碎能力,它决定于煤的岩相组成,矿物质含量,分布及变质程度。
煤的抗碎能力通常用煤的可磨指数表示,煤的可磨指数愈大则愈容易粉碎,反之,则较难粉碎。
6:
热稳定性:
煤的热稳定性是指煤经受高温和温度急剧变化所产生的粉碎程度,煤的热稳定性与煤的变质程度,成煤过程中的周围地质条件以及煤中矿物质组分有关,一般烟煤的热稳定性较好,褐煤和无烟煤的热稳定性较差。
6:
发热量:
发热值是指单位重量的煤完全燃烧时所能发出的热量。
煤的发热量是煤按热值计价的基础指标。
煤作为动力燃料,主要是利用煤的发热量,发热量越高,其经济价值越大。
同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据,以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度。
成煤时代最晚煤化程度最低的泥碳发热量很低,一般为20.9~25.1MJ/Kg,成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25~31MJ/Kg,烟煤发热量继续增高,到褐煤和瘦煤时,碳含量增加了,但由于挥发份的减少,特别是其中氢含量比烟煤低的很多,有的低于1%,相当于烟煤的6%,所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
五.煤的元素组成和元素分析:
煤的组成以有机质为主体,煤的工艺用途主要是由煤中有机质的性质决定的,因此了解煤中有机质的组成很重要。
根据现有的分析方法,还不能够直接测定煤中有机质的基本结构单元的组成和性质,而是通过元素分析、有机化合物分离以及官能团测定等方法研究煤中的有机质。
生产中主要是利用元素分析、有机化合物分离以及官能团测定等方法研究煤中的有机质。
生产中主要是利用元素分析配合其他工艺性质试验来了解煤中有机质的组成和性质。
煤中有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等5种元素组成。
其中又以碳、氢、氧为主———其总和占有机质95%(质量分数)以上。
有机质的元素组成与煤的成因类型、煤岩组成及煤化程度等因素有关,所以它是煤质研究的重要内容。
煤的元素组成,是指组成煤的有机质的一些主要元素,即碳,氢,氧,氮,硫等5个元素。
其它元素如磷,氯,砷等含量极微的其它元素,一般不列入元素组成之内。
煤的元素分析,就是确定煤中有机物的碳,氢,氧,氮,硫等含量的百分比,作为煤的有机质特性。
元素组成可以用来计算煤的发热量,估算和预测煤的炼焦化学产品,低温干馏产物和褐煤蜡的产率,为煤的加工工艺设计提供必要的数据,煤的元素组成数据也可以作为煤炭科学的分类指标之一。
1:
碳
碳是煤中最重要的组成部分,是组成煤的大分子骨架,是煤在燃烧过程中产生热量的重要元素之一,煤的碳含量随煤化程度的加深而增高,泥炭的碳含量为50%~60%,褐煤为60%~77%,烟煤为74%~92%,而无烟煤为90%~98%。
(质量分数)。
2:
氢;
氢是煤中的第二个重要组成元素,也是煤中的可燃部分,其燃烧时可放出大量热量。
煤中氢的含量虽然并不高,但它的发热量高。
氢含量和成煤原始物质密切相关,腐泥煤的氢含量普遍比腐植煤高,,一般都在6%以上,有时达11%。
在腐植煤中,稳定组分的氢含量最高。
随着煤化程度逐渐加深,氢含量有逐渐减少的趋势。
3:
氧
氧也是组成煤有机质的一个十分重要元素,煤中氧含量变化很大,并随煤化程度加深而降低,变质程度越低的煤,氧元素所占的比例也就越大,当煤受到氧化时,氧含量迅速升高,而碳氢含量明显降低,氧元素在煤的燃烧过程中不产生热量,但能与产生热量的氢生成水,使燃烧热量降低,是动力用煤的不利因素,但在水煤浆气化过程中,部分氧原子能够参与气化反应,从而降低了氧煤比。
4:
氮
煤的有机质中氮的含量比较少,它主要来自成煤植物中的蛋白质。
煤中氮含量多在0.8%~1.8%(质量分数)的范围内变换,通常煤中氮含量随煤化程度的增高而稍有降低,在水煤浆气化过程中,煤中的氮会变成N2,NH3,H及其他一些含氮化合物而逸出,其余部分则留在灰分中,随渣而排除。
5:
硫
硫是煤中最有害的杂质。
作动力燃烧时,煤中硫燃烧生成二氧化硫,它不仅腐蚀金属设备,而且污染环境,造成“公害”。
作为合成氨原料气时,由含硫煤产生的H2S不仅腐蚀金属设备,且使催化剂中毒,影响操作及产品质量。
作为生产冶金焦用原料时,煤中的硫大部分转入焦炭,直接影响钢铁质量。
因此,各项工业用煤对硫含量都有严格的要求。
煤中硫分赋存状态可分为有机硫和无机硫两大类,有时也有微量的元素硫。
煤中各种硫分的总和称为全硫含量,以“St”表示。
①煤中的无机硫又分为硫化物硫及硫酸盐硫两种。
硫化物硫(Sp)绝大部分是以黄铁矿硫形式存在,有时也有少量的白铁矿等硫化物。
硫化物硫清除的难易程度与矿物颗粒大小及其分布状态有关。
颗粒大的可利用黄铁矿与有机质相对密度的不同,予以清除,而颗粒极细又均匀分布的,难以清除。
当煤中全硫含量大于1%时,在多数情况下,是以硫化物硫为主,一般洗选后全硫含量会有不同程度降低。
硫酸盐硫(Ss)的主要存在形式是石膏,也有绿矾等极少数的硫酸盐矿物。
我国煤中硫酸盐硫含量较小,大部分小于0.1%(质量分数),部分煤为0.1%~0.3%(质量分数),一般硫酸盐硫含量高的煤,可能曾受过氧化。
②煤质有机质中所含的硫称为有机硫,以“So”表示。
有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。
有机硫组成很复杂,主要由硫醚和硫化物,二硫化物,硫醇和硫酮、噻吩类杂环硫化物及硫醌化合物等组分和官能团所构成。
有机硫与有机质紧密结合,分布均匀,很难清除。
一般在低硫煤中,往往以有机硫为主,经过洗选后,精煤的全硫含量反而增高。
煤中的有机硫一般不作测定,都以差减法进行计算,即:
So,ad=St,ad-Ss,ad-Sp,ad
式中 So,ad———有机硫,分析基;
St,ad———全硫,分析基;
Ss,ad———硫酸盐硫,分析基;
Sp,ad———硫化物硫,分析基。
在评价煤质时,必须测定全硫含量,并以干燥基表示。
由于不同形态的硫对煤质的影响不同,在选煤时的脱硫效果也不同,因此全硫含量在1.5%~2.0%以上的煤,还应测定各种形态的硫,作为评价除硫难易程度和考虑除硫方法之依据。
六.煤中矿物质特性
前面谈到煤中矿物质的含量变化范围很大,其组成极为复杂。
虽然可用煤
岩学方法可以鉴定矿物的种类和测定其含量,也可用化学分析方法测定矿物质的精确含量,但是,由于测定方法比较繁琐,因此在实际应用中常常利用对灰分产率、灰成分和对煤灰工艺性质的研究,来间接了解煤中矿物质对煤的工业利用的影响。
1.煤灰成分分析
煤灰是煤中矿物质经过燃烧后剩余的残渣,煤中矿物质成分极其复杂,故煤经完全燃烧后,煤灰成分也变得复杂。
(1)煤灰主要成分和分析方法
煤灰是来自煤中矿物质。
煤中的无机矿物质,经高温灼热均变为金属和非金属的氧化物及盐类,所以,煤灰的主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO,占煤灰成分的95%以上。
此外,还有少量K2O、Na2O、SO3、P2O5及微量的Ge、Ga、U、V等化合物。
煤灰成分分析方法有常量分析法;半微量分析方法;原子吸收分光光度法。
(2)煤灰成分分析的应用
根据煤灰成分,大致可以推测原煤的矿物组成,煤灰成分中三氧化二铁含量高,说明该煤是含氧黄铁矿矿物较高的煤。
煤灰成分中氧化钙含量高,则煤中的矿物就以碳酸盐类为主。
根据煤灰成分可以初步判断煤灰熔点的高低。
如煤灰成分中Al2O3高,其灰熔点高,而CaO、MgO、及Fe2O3含量高,则灰熔点低。
根据煤灰成分可大致判断煤在燃烧时,对锅炉燃烧室的腐蚀情况,如煤灰成分中钾、钠和钙的氧化物等碱性成分含量大,则对炉体腐蚀程度也大。
煤灰成分分析可给煤灰和矸石利用提供基础技术资料。
借助精煤灰分的成分,可以预测焦炭灰分在高炉炼铁过程中的影响。
如煤灰中二氧化硅含量高时,在炼铁过程中就需增加石灰石等溶剂的用量;反之,如煤灰中氧化钙的含量较高,就可减少溶剂的用量。
2.煤灰的熔融性
煤灰熔融性是煤灰在高温下达到熔融状态的温度,习惯上称作灰熔点,因为煤灰是一种多组合的混合物,它没有一个固定的熔点,而只有一个熔融的温度范围。
当在规定条件下加热煤灰试样时,随着温度的升高,煤灰试样会从局部熔融到全部熔融并伴随产生一定的特征物理状态———变形、软化、半球和流动。
通常以这4个特征物理状态相对应的温度来表征煤灰熔融性。
(1)煤灰熔融性的测定
测定煤灰熔融性的方法根据其测定结果表示方法的不同,可分为熔点法和熔融曲线法,根据所用试料(煤灰成型)形状的不同,又可分为角锥法
和柱状法。
测定时均需采用专门的仪器设备。
目前国内外大多采用角锥法,我国现行的国家标准(GB/T219—1996)也是采用该方法。
该方法主要是将煤灰制成一定尺寸的三角锥,在一定的气体介质中,以一定的升温速度加温,观察灰在受热过程中
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