鶴壁市凱科分析儀器有限公司|煤炭的性能指標(biāo)分析
2020-09-15 來自: 鶴壁市凱科分析儀器有限公司 瀏覽次數(shù):832
1.水份：是煤中無用成分，同時還影響煤的發(fā)熱量和可磨性。因此，無論是對煉焦用煤或?qū)φ羝妹簛碇v，它都是一個重要的指標(biāo)。對于用戶來講，具有實際意義的是應(yīng)用基水份，既從洗煤廠運到工廠時的煤炭所含有的水份。關(guān)于煤的水份含量的極限，還沒有統(tǒng)一的限制。水份的大小隨當(dāng)?shù)貤l件和運輸距離而定。對于外銷煤炭，裝船時允許的水份一般為6-8%。由于水份就煉焦煤來說是無效的，它還需熱量使其蒸發(fā)，同時還會降低煉焦?fàn)t裝煤容量，因此越低越好。某些新型煉焦?fàn)t在裝煤前進(jìn)行預(yù)熱，雖然增高了費用，但能顯著地提高生產(chǎn)率。另一方面，如果煤太干時。也會產(chǎn)生問題；尤其是在風(fēng)大的地區(qū)，裝卸時煤粉會污染環(huán)境。
2.揮發(fā)分：可燃基揮發(fā)分幾乎是世界各國用來進(jìn)行煤炭分類的指標(biāo)之一。一般認(rèn)為揮發(fā)分低于14%的煤將不能煉焦，或只能煉出質(zhì)量差的焦炭；如果太高，也不能煉焦。雖然沒有固定的界限，但38%被認(rèn)為是上限，也有把上限定到43%。通常認(rèn)為15-31%的煤炭屬于很好的煉焦煤；美國有一種煉焦?fàn)t要求zui理 想的揮發(fā)分是28-30%。由于符合理想的單個煤炭的數(shù)量有限，因此，不得不采用把幾種不同的煤炭攙和起來，以煉成zui理想的焦炭。
3.固定碳：固定碳是煤炭分級的一個普通指標(biāo)。由于固定碳是全部真正的碳，其含量的多少，對于焦炭是很重要的。適于煉焦的煤炭，固定碳限于69-78%。
4.元素分析：隨煤階的增加，即煤化程度的加深，碳含量逐漸增加，氧含量逐漸減少。褐煤和較低品級的煙煤，氫含量穩(wěn)定在大約5%左右；較高品級的煙煤和無煙煤氫含量降至3-4%。氫含量隨煤階的增加而減少，是與揮發(fā)分減少有關(guān)。煙煤的氮含量zui高，大約是1.7%；較低煤階和較高煤階的氮含量要低一些。碳是煤中zui重要的元素，完全是碳含量提高了焦炭的價值。但高氧煤則只能煉出質(zhì)量較次的焦炭。
5.硫分：由于硫能進(jìn)入焦炭而危害金屬的質(zhì)量，以及隨煤炭燃燒時會進(jìn)入大氣，污染環(huán)境。因此，無論是冶金用煤，還是蒸汽用煤，都需要給以極 大重視的一個指標(biāo)。煉焦時，煤中的硫含量大約有80-85%進(jìn)入焦炭，比灰分更有害于高爐。為了使硫不進(jìn)入鐵中，讓其隨爐渣排除，這樣就會增加爐渣量，也就是需要消耗更多的焦炭，根據(jù)某些計算，焦炭中硫含量從1.0%增加到1.5%，要多消耗焦炭15%。用作煉焦煤的硫分，其上限一般在1.0%。不過，某些硫分稍高的煤炭，如果是用來與低硫煤攙和煉焦時，其平均硫含量不超過1%的話，也是可用的。有文章指出，如果煤炭經(jīng)洗選后不能把硫降到1.5%以下，就不適合于作為煉焦煤摻合使用。
至于蒸汽用煤的硫分，在國 際煤炭市場上，主要視當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)法而定。如有的地區(qū)把它限制在1%。此外，有的用戶還從鍋爐的結(jié)污觀點去關(guān)心煤中硫含量。為了評價煤中的硫含量，有必要測定各形態(tài)硫。煤中硫的賦存形態(tài)主要有硫酸鹽硫、硫化鐵硫和有機(jī)硫。硫酸鹽硫的正常數(shù)值應(yīng)是很小的，一般不大于0.1%，超過時則很可能是煤已受了氧化。硫化物硫主要是黃鐵礦和白鐵礦，它們一般呈細(xì)粒狀、結(jié)核狀賦存。把煤經(jīng)過破碎、研磨，再進(jìn)行洗選，這部分硫有一半以上可以除去。有機(jī)硫是碳?xì)浠衔锝Y(jié)構(gòu)中的一部分，只能用代價高昂的溶劑才能分離出去，一般只能隨燃燒過程揮發(fā)。因此，在估計將來洗煤硫的可能含量時，可以用硫化物硫的一半加有機(jī)硫。然后經(jīng)可選性試驗，就會得到更準(zhǔn)確的資料。
6.磷：對于煉焦煤，磷是有害成分，弄清其含量是非常重要的。由于高爐爐料中所有的磷可以還原進(jìn)入鐵水。因此，鐵水中的磷含量取決于耗焦率、灰分和礦石。煤灰中磷含量通常是很低的。對于耗焦率為900磅、灰分為7%的焦炭，zui大允許限度是焦炭灰分中的磷含量為0.09%，呈現(xiàn)在鐵水中的磷含量是0.073%，這是大多數(shù)鋼鐵廠多半會接受的平均水平。由于焦炭灰分大多高于7%，因此，對煤中磷含量zui好安全極限應(yīng)是0.05-0.06%。
7.氯：對煉焦和蒸汽用煤都是有害元素(腐蝕管道和爐壁)。因此對各種煤中的氯含量測定值應(yīng)予以重視。大多數(shù)煤中的氯含量是很低的，一般低于0.1%。雖然還沒有一個上限，但對于任何氯含量較高的煤炭，應(yīng)認(rèn)為是可疑的。
8.可磨性：一般來說，現(xiàn)代煤炭生產(chǎn)的zui終產(chǎn)品的尺寸是很小的。這是由于：(1)煤炭利用方面，要求越來越多的粉煤。例如：產(chǎn)生蒸汽的鍋爐，裝煤時是以強(qiáng)大的壓力把粉煤噴入燃爐內(nèi)；冶金高爐噴吹煤粉；近年來開始發(fā)展的煤炭管道運輸，要求把煤炭研磨成粉煤后，才能在管道中以煤漿送走。(2)通過研磨可以把與礦物雜質(zhì)分離出一部分，然后經(jīng)過洗選，降低灰分、硫分等有害雜質(zhì)，以減少運輸費用和提高煤炭的利用效率。(3)可以使不同的煤炭，例如采自同一礦井(礦區(qū))的不同煤層的煤炭，經(jīng)研磨和洗選后，按要求進(jìn)行攙和，可以獲得不同級別的煤炭產(chǎn)品，供不同目的的用戶使用，以達(dá)到煤炭zui 佳的利用效果。在設(shè)計和改進(jìn)制粉系統(tǒng)、估計磨煤機(jī)的產(chǎn)量和耗電率時，都需用到煤的可磨性。因此，煤的可磨性是評價煤炭工藝性能的重要的控制性參數(shù)之一。可磨性指數(shù)越大，表明該煤軟，越容易被破碎。一般要求哈德葛羅夫可磨性指數(shù)大于50。一般情況下，大多數(shù)煙煤的可磨性指數(shù)zui大，褐煤和無煙煤較小。煤的水份含量和雜質(zhì)可以影響可磨性指數(shù)。
9.篩分試驗：是洗煤廠設(shè)計所需考慮的問題，在焦炭生產(chǎn)中也是很重要的。因此，不僅要求在生產(chǎn)煤礦、采樣工程中采取煤層大樣進(jìn)行試驗，還要求用6英寸或8英寸直徑的鉆孔中取樣進(jìn)行這種試驗。大多數(shù)煉焦煤用戶愿意接到小于35-50毫米的煤炭。有些購煤合同把小于0.5毫米物料的數(shù)量限制在20-25%。進(jìn)入煉焦?fàn)t的粒級，一般在進(jìn)爐前，把煤破碎到通過3.3毫米(1/8英寸)的煤級達(dá)90%。
10.煤的可選性：經(jīng)過篩分后的各粒級煤樣，再進(jìn)行浮沉試驗，以了解煤的可洗性。為洗煤廠設(shè)計提供選煤方法、工藝流程和選用設(shè)備等方面的技術(shù)數(shù)據(jù)。煤炭經(jīng)過洗選，除了在前面“可磨性”一項中已敘述的可以降低有害組分、減少運輸量、提高熱能利用之外，還可以：(1)從其它被認(rèn)為是蒸汽用煤或非煉焦用煤中，獲得一些煉焦煤。在國 際煤炭市場，煉焦煤的價格比非煉焦煤要高的多。同時還可以充分發(fā)揮煤炭資源的潛力，尤其對缺乏煉焦煤資源的地區(qū)，更具有實際意義。因此，對于接近煉焦煤的非煉焦煤煤種，有必要進(jìn)行自由膨脹序數(shù)、基氏塑性計等結(jié)焦性試驗。(2)由于對各比重級的灰分、硫分、發(fā)熱量進(jìn)行了測定，如果再配以結(jié)焦性試驗和煤巖分析資料，就有可能計算出兩種或多種煤炭攙和后所能煉出zui理想焦炭的zui佳百分比。(3)對于多煤層的礦井(或礦區(qū))，根據(jù)洗選資料可以計算出：進(jìn)行怎樣的攙和，才能使各類煤炭的強(qiáng)弱性達(dá)到平衡。以滿足市場需要，并獲得zui大的經(jīng)濟(jì)效益。(4)可以供應(yīng)或銷售多種煤炭產(chǎn)品。特別是可以計算出***產(chǎn)品所占的百分比。此外，目前采用較大馬力的設(shè)備，這些設(shè)備具有切割所碰到的任何物料的能力。它所切割下來的物料，既是較小尺寸的產(chǎn)物，又混雜有非可燃的物料。這樣也就增加了洗選的必要性。
11.灰分及煤灰性質(zhì)：煤中的灰分是有害成分。主要的害處就是增加了運輸量和爐渣量。為了減輕運輸量，現(xiàn)在國 際上一般都是經(jīng)過洗選后才運出。 煤灰性質(zhì)是指煤灰成分、煤灰熔融溫度和煤灰粘度。煤灰成分是以化學(xué)分析方法了解其化學(xué)性質(zhì)，煤灰的熔融溫度和煤灰粘度是測定煤灰的物理性質(zhì)，煤灰的化學(xué)成分又影響著煤灰的物理性質(zhì)。煤灰在爐中燃燒時的狀況，對于蒸汽鍋爐的設(shè)計、選型、效率和決定技術(shù)參數(shù)方面有著非常重要的關(guān)系。實用的鍋爐是使用特地的煤炭設(shè)計的，也就是說，煤炭的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)要附和特地的范圍。這樣鍋爐制造廠就能根據(jù)煤灰特性來改進(jìn)鍋爐的設(shè)計。這樣，在簽訂購銷合同時，煤灰特性是合同的內(nèi)容之一。同時，這種合同期限一般是30年左右，以保證設(shè)備的服務(wù)年限，然后再挑選新的設(shè)備和煤源。煤灰在爐中的燃燒狀態(tài)，取決于化學(xué)組分。根據(jù)煤灰的化學(xué)成分可以計算出結(jié)渣指數(shù)(slaggingindex)和結(jié)污指數(shù)。