煤中灰分對(duì)煉焦的影響有哪些
煤中存在的礦物質(zhì)主要包括粘土類、碳酸鹽類、硫化物類及氧化硅等,其來(lái)源有三,一是“原生礦物質(zhì)"——成煤植物中所含的無(wú)機(jī)元素,二是“次生礦物質(zhì)"——煤形成過(guò)程中混入或與煤伴生的礦物質(zhì),三是“外來(lái)礦物質(zhì)"——煤炭開(kāi)采和加工處理中混入的礦物質(zhì)。
灰分是一定加熱條件下,煤中礦物質(zhì)氧化分解后的殘留物?;曳值漠a(chǎn)率與加熱溫度、加熱時(shí)間、通風(fēng)條件等密切相關(guān),煤在灰化過(guò)程中,礦物質(zhì)會(huì)發(fā)生以下變化:
(1)粘土、頁(yè)巖和石膏等礦物會(huì)失去結(jié)晶水;
(2)碳酸鹽礦物受熱分解產(chǎn)生二氧化碳;
(3)硫化物(FeS2)發(fā)生氧化生成氧化鐵與二氧化硫氣體;
(4)硫化物析出氯氣;
(5)還有些礦物會(huì)揮發(fā)。
由于直接測(cè)定煤中礦物質(zhì)的質(zhì)和量的方法很復(fù)雜,所以實(shí)際應(yīng)用中往往采用測(cè)定灰分和灰成分來(lái)代替,灰分來(lái)源于礦物質(zhì),但是灰分的組成和含量與礦物質(zhì)的中的成分和含量是有一定差別的。從質(zhì)上看,灰成分并不直接等于礦物質(zhì)的化學(xué)組成,只是間接反映;從量上看,灰分也不全等于礦物質(zhì),只是近似而已。
本文主要談?wù)劽旱幕曳謱?duì)煉焦的影響。對(duì)于煉焦用煤,原則上要求灰分越低越好,但又受到洗選回收率的制約。把精煤的灰分洗的越低,便可減少不必要的運(yùn)輸負(fù)擔(dān),并提高煤的利用效率。但洗的過(guò)低,又會(huì)減少精煤的回收率,從而不利于煤炭資源的合理利用。因此在實(shí)際生產(chǎn)中均根據(jù)煤的洗選特點(diǎn),綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面,使其控制在一定的范圍之內(nèi)為宜。對(duì)煉焦而言,除此之外還必須考慮到另一重要因素。因?yàn)槊航?jīng)煉焦得到焦炭,焦炭又是高爐煉鐵的重要原料之一。在煉焦過(guò)程中煤的灰分會(huì)全部轉(zhuǎn)到焦炭中,而煉鐵對(duì)焦炭中的灰分含量是有一定要求的,煉焦用煤的許可灰分根據(jù)焦炭的規(guī)定灰分可按下式確定:
燃料的許可灰分(%)=焦炭的要求灰分(%)*干焦對(duì)干煤料的產(chǎn)率
灰分是焦炭中的有害雜質(zhì),其含量越高,就使焦炭的固定碳含量越低,發(fā)熱量也就越低,同時(shí)也會(huì)降低焦炭的強(qiáng)度。在煉鐵時(shí)焦炭及石灰石的消耗量也就增多,從而降低了高爐的生產(chǎn)能力。為了防止這種損失,對(duì)高灰分的煤必須加以洗選,在配煤中也要將灰分高低不齊的單種煤加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)配。
煤灰成分無(wú)論是對(duì)煉焦本身還是對(duì)高爐煉鐵都是有一定影響的。從煉焦本身來(lái)說(shuō),為了避免焦炭與爐磚的熔結(jié),對(duì)煤的灰熔點(diǎn)要有一定要求,一般要求大于1260℃?;胰埸c(diǎn)可以按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法直接測(cè)定,也可以通過(guò)灰成分用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到。對(duì)高爐煉鐵,則要控制灰中氧化物和硫化物的含量,以保證高爐的正常操作和鐵水的質(zhì)量。為了合理利用我國(guó)的煉焦資源,可以在煉焦配合煤料時(shí)采用高、低硫煤調(diào)配使用的方法。