煤焦化基础知识50题问答1

1煤焦化基础知识50题问答1、中国煤炭分哪几类？烟煤分哪些煤种？答：中国煤炭分为：褐煤、烟煤、无烟煤三大类。烟煤分为：贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤十二个煤种。2、原煤为什么经过洗选加工？答：如果把煤比作工业的粮食，那么由地下采出的原煤只能算是“稻谷”，这种“稻谷”在许多情况下是不能直接利用的，需要对原煤进行洗选加工。原煤灰分高，灰分是存在于煤中的主要有害杂质。炼焦时煤的灰分对焦炭质量影响很大。炼焦煤的灰分每降低1%，焦炭灰分降低1.33%。在高炉冶炼过程中，焦炭灰分每降低1%，则高炉焦炭消耗量可节约2.2%~2.3%。同时，高灰分的煤增大运输量，如果每年有2亿t煤炭需要经过铁路运输的话，当煤的灰分增加1%时，大约每年就得多装300万t矸石，需要6万多节50t的车皮，这是十分惊人的浪费。无论是化工用煤、动力用煤、民用燃煤，灰分都是有百害而无一利的。煤燃烧时，矿物质（灰分）不仅不产生热量，而且会吸收一部分热随炉灰排出。有关生产实践表明，当动力用煤的灰分增加1%时，则燃煤消耗量将增加2.0%~2.5%。除了灰分以外，硫含量也是十分有害的杂质。一般认为，1%（质量分数）硫分的危害程度不亚于8%灰分的危害程度。不仅炼焦用煤要求低硫炼焦，既是作为燃料使用，煤中的硫也是有害的，因为煤中硫的80%是可燃的，燃烧时产生SO2、SO3和H2S等有害气体，排入大气，污染环境，造成公害。原煤洗选的主要任务是：降低煤的灰分，使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按其相对密度、外形及物理性质方面的差别加以分离。同时，降低原煤中的无机硫含量，如煤中的黄铁矿硫（FeS2)，它以单体混杂在煤中，且相对密度很大，在重力洗选过程中，容易将其去除。通过洗选加工以满足各种不同用户对煤炭质量指标的要求。3、什么是煤的高温干馏？2答：煤在隔绝空气的条件下加热时，发生一系列物理变化和化学反应，这是一个十分复杂的过程。在这一过程中产生的主要产品有固态焦炭或半焦、气态煤气和液态焦油。这种煤的热解过程称为干馏或热分解。按热分解最终温度的不同干馏分为低温干馏（500~600℃）、中温干馏（700~800℃）、高温干馏（950~1050℃）。煤的高温干馏又称为煤的炼焦。4、煤在高温干馏过程中所获得并回收的主要产品有哪些？答：无论是冶金企业中的焦化厂，还是化工企业中的焦化厂，或是城市煤气的气源厂，通过对烟煤进行干馏，可以获得优质的焦炭和焦炉煤气及其宝贵的化工产品。图1为煤干馏过程主要产品图。冶金用焦固状产品焦炭铸造用焦铁合金用焦气化用焦工业萘或精萘粗酚或精酚烟煤干馏常温至950~1050℃液态产品粗焦油加工粗蒽或蒽油喹啉吡啶沥青净煤气硫酸铵或氨的其它产品荒煤气冷却、净化、回收硫化物（制取H2SO4）纯苯粗苯甲苯二甲苯图1煤干馏过程主要产品图35、炼焦用煤的接收有哪些基本要求？答：（1）每批来煤应按照规程规定取样分析，并与供煤单位核准分析数据对比，煤种核实后方可接收，若质量不合要求或混入杂质者应不予接收；而在实际操作中，由于常规检验的滞后焦化厂很难做到这一点。一般情况下，焦化用煤的供应点基本是固定的，若矿山采煤层的煤质无多大变化，则洗煤质量也能稳定，采用常规分析接收来煤也能满足焦化生产的需要。近年来，煤质快速分析仪已经应用于煤的接收，对促进煤质管理起到了重要的作用。（2）对来煤要按其煤种分别卸入指定的地点，防止不同煤种在接收过程中混质，对各种不同牌号的煤的数量、质量和进入煤区的时间要分别做好记录。（3）为了稳定炼焦煤的质量，来煤应尽可能进入煤场，按照平铺直取的基本操作进行煤的堆取。对于条件不够完善的焦化厂，至少也应保持70%以上的来煤进入贮煤场，30%以下的煤直接进入配煤贮槽。（4）各种煤的堆放地之间要保持一定的距离，场地要清洁，更换场地时应彻底清除余煤，卸煤槽或受煤坑更换煤种时也要清扫干净，防止混质。6、炼焦用煤的贮存应注意哪些问题？答：焦化煤场管理的好坏，直接影响配煤质量，煤场主要有两个作用，一是贮存，二是混匀，为此应注意以下问题：（1）煤场应有足够的容量，保持一定的贮煤量，保证焦炉稳定连续生产。贮煤场的容量与煤源地的远近、煤矿生产规模、交通运输条件及焦炭生产的规模及稳定情况等因素有关，一般大中型焦化厂提供10~15天的贮备量，小型焦化厂则应更高一些。（2）确保不同煤种单独存放，场地应保持清洁、平整、排水措施齐全，防止积水和煤堆塌陷。（3）为消除和减少由于不同矿井或矿层来煤所造成的煤质差异，在堆取操作时，采用“平铺直取”的操作方法，以提高单种煤的质量均匀性。（4）煤堆应保持一定高度，一般为10~15m，过低，则占地面积太大，增加运输距离，下雨天时煤的水分过大。（5）煤的存放时间不能过长。煤的存放时间过长，将会引起煤质变坏，导致焦炭质量下降。47、为什么要配煤炼焦？答：用单种煤来生产焦炭，既不能满足用户对焦炭质量的要求，又不能充分利用宝贵的煤炭资源，必须采用多种煤配合炼焦才能克服上述两个方面的不足。把两种或两种以上的煤，均匀地按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产出优质焦炭并能合理利用煤炭资源，增加炼焦化学产品产量。8、炼焦配煤应注意的几个基本点是什么？答：（1）保证焦炭质量指标符合要求。（2）在焦炉生产过程中，结焦中期不应产生过大的膨胀压力，而在结焦末期应有足够的收缩度，形成炉墙与焦饼之间的收缩缝隙，保证推焦的顺利进行。（3）充分利用本地区的煤炭资源，做到运输合理，降低成本。（4）在可能条件下，适当多配高挥发分的煤，以增加化学产品的产率。（5）在保证焦炭产品质量的前提下，应多配弱黏煤，尽量少用优质炼焦煤，努力做到合理利用我国的煤炭资源。9、什么是煤的粘结性和结焦性？答：煤的粘结性是指煤在隔绝空气加热条件下，经过胶质状态生成块状半焦的能力。煤的结焦性是指在工业条件下或模拟工业炼焦的条件下，采用单种煤或配合煤，生产出优质焦炭的能力。10、什么是单种煤的结焦性？答：煤的结焦性是指在工业条件下或模拟工业炼焦的条件下，采用单种煤或配合煤，生产出优质焦炭的能力。单种煤的结焦性是配合煤结焦性的基础，了解并掌握单种煤的结焦性，是指导配煤比变化的主要依据。（1）褐煤是变质程度较低的煤，在隔绝空气加热时不产生胶质体，没有粘结性，在近代室式炼焦炉中不能单独炼焦，所以通常不列入炼焦煤的范围。近年来，有的厂在配煤中配入少量褐煤以增加配煤挥发分，已取得一定成果。（2）长烟煤的变质程度比褐煤高，是烟煤中煤化程度最低的煤，含氧量高，高沸点的液态产物少，胶质层厚度小于5mm，因此结焦性能很差，在现代焦炉中不能炼出合格焦炭，但在土法炼焦炉中可以炼出细长条的焦炭。在配煤中掺5入少量长烟煤，可起瘦化作用。长烟煤脆性小，一般难粉碎。（3）气煤的煤化程度比长烟煤高，在热解过程中可以生成较多的胶质体。这种胶质体的热稳定性差，易于分解，粘度小，流动性大，在生成半焦时，则分解出大量挥发性气体，能够固化的部分较少。当半焦转化为焦炭时，产生很多裂纹，大部分是纵裂纹，焦炭细长易碎。在炼焦配煤中，配入适量的气煤可增加焦炭的收缩，便于推焦，否则会发生推焦困难。另外，气煤的配入使配合煤挥发分增加，可提高化学产品和煤气的产率。（4）肥煤的变质程度比气煤高，属于中等变质程度的煤，在它的分子结构中，所含的侧链较多，长度适当，含氧量少。热解时，肥煤所产生的胶质体数量多，有的最大胶质体厚度可达25mm以上；胶质体流动性能好，最大流动度的对数值为min/5lgmax；并且热稳定性好，胶质体生成温度为320℃，固化温度为460℃，温度间隔为140℃，如升温速度为3℃/min时，则胶质体的存在时间可达50min，肥煤的粘结性是最强的。当肥煤单独炼焦时，由于其挥发分高，半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈，收缩量比较大，故焦炭的裂纹较多、较宽、较深，多产生横裂纹。同时由于其膨胀压力较大，单独炼焦时易发生焦饼难推。（5）焦煤的变质程度比肥煤高，大分子侧链比气煤、肥煤少，含氧量较低，热分解时的液态产物比肥煤少，热稳定性好，胶质体数量多，粘度大，固化温度较高，半焦收缩量、收缩速度均小，故炼出的焦炭不仅耐磨、强度高、块度大、裂纹少，而且抗碎强度也好，就其结焦性而言，是最适于炼制高质量焦炭的，但我国焦煤资源有限，不但不能用其单独炼焦，而且在配煤炼焦中尽量降低焦煤用量。（6）瘦煤的变质程度较高，挥发分低，加热时产生的胶质体少且粘度大，单独炼焦时，焦炭裂纹少、块度大，但焦炭的熔融性能很差，焦炭耐磨性能也差，在配煤中配入瘦煤可以提高焦炭的块度。（7）贫煤的变质程度比瘦煤高，属于高变质程度的煤，加热时不产生胶质体，没有粘结性，不能单独炼焦，配煤时少量配入可作瘦化剂使用。（8）无烟煤是变质程度最高的煤种，热解时不产生胶质体，没有粘结性和结6焦性，可少量配入无烟煤作瘦化剂使用。若采用新的工艺，如以一定量的沥青或强粘煤为粘结剂，可将无烟煤加压成形而生产型焦。11、煤料细度对炼焦生产有何影响？答：（1）细度对粘结性的影响。当煤加热到350~450℃时，会发生热解反应而软化熔融，形成气、液、固三相共存的塑性体，若煤粉碎过细，细煤粒内部一次热解生成的游离氢容易析出，新生的游离基迅速缩聚而固化，使塑性体内的液相量减少。另一方面，煤粒总表面积增大而吸附液相量增多，使塑性体的流动性变差。上述两个方面，由于入炉煤过细粉碎产生“自瘦化”现象，而造成粘结性下降。入炉煤粘结性的降低，还会影响焦炭耐磨指标的变坏，即造成M10指标升高。（2）细度对散密度的影响。当小于2mm的粒级从60%增加到80%时，散密度减少30~40kg/m3，从而使炭化室装煤量下降，导致产量降低。12、炼焦用煤对配煤质量指标有何要求？答：（1）水分。配合煤水分主要取决于单种煤水分的大小和稳定，配合煤水分的大小和稳定与否，对装煤操作、焦炭的产量、质量及焦炉本身寿命都有很大影响，水分过小，会恶化焦炉装煤操作，水分过大，将使装煤操作困难并相应延长结焦时间，同时也影响焦炉寿命。当配煤水分波动太大时，将造成焦炉加热制度的混乱，使焦炉操作困难。一般情况下，配合煤水分稳定在8%~10%较为合适。（2）灰分。配合煤灰分全部转入焦炭中，一般炼焦的全焦率在70%~80%，焦炭灰分为配煤灰分的1.3~1.4倍。灰分是惰性物质，灰分高则粘结性降低，因为灰分颗粒较大，硬度比煤大，它与焦炭物质之间有明显的分界线，其膨胀系数也不同，半焦收缩时，在这个界面上应力集中，成为裂纹的中心，若配合煤的灰分高，则焦炭强度低。如果焦炭灰分小于13%，全焦率按78%计，则配合煤灰分约为：13%×78%=10.14%。（3）挥发分Vdaf。挥发分是反应煤化程度的指标，与煤化程度有着较为密切的线性关系。7（4）粘结性指标。实验证明，炼焦配煤的粘结性指标以控制在一定的范围内为宜。以膨胀度作粘结性指标时，b≥50%；以粘结指数为指标时，G=58~72；以最大胶质厚度为指标时，Y=17~22mm。（5）配合煤的膨胀压力。在确定配煤方案时，必须了解配合煤的膨胀压力。它与粘结性指标不存在规律性关系，也不具有单种煤的膨胀压力的加和性，只能通过实验测定。膨胀压力过大会对炉墙造成损害，根据我国的生产实践，它的极限值应不大于137~196Pa。（6）硫分。煤中的硫分有60%~70%转到焦炭中，若配合煤的全焦率为70%~80%，则焦炭硫分约为配合煤硫分的80%~90%。配合煤硫分可由化验分析得出，也可由各单种煤的硫分按加和性计算。硫在煤中是一种有害的物质，在炼焦配煤中可控制调节配煤比以调节配合煤的硫含量，通常配合煤的硫分可控制在1.0%（质量分数）以下。13、什么是配煤准确性？答：与规定配煤比差异的程度即为准确性，用不合格率来进行表征。衡量准确的标准为：配煤前后挥发分相差不超过±0.7%，灰分相差不超过±0.3%，即配煤前单种煤的挥发分、灰分按加和性原则的计算值与配合煤挥发分、灰分的实测值比较，其差值分别不超过±0.7%和±0.3%。14、为什么进行配煤实验？答：人们知道，并不是所有的煤都可以炼焦，也并不是多种