煤炭流動(dòng)度及其對焦炭質(zhì)量的影響
發(fā)布時(shí)間：
2025-12-02
煤炭流動(dòng)度及其對焦炭質(zhì)量的影響
試驗用煤為室外放置，以3℃/min的速度對試驗煤樣進(jìn)行連續加熱，經(jīng)過(guò)軟化溫度和熔融溫度，用Gieseler塑性計測量了試驗煤流動(dòng)度的變化。試驗煤樣重5g，粉碎后用400目篩子篩選后松散堆積。加熱速度與商業(yè)生產(chǎn)焦爐的加熱速度相近，加熱溫度范圍為350℃～550℃。試驗過(guò)程中，記錄了最大流動(dòng)度、焦煤達到最大流動(dòng)度時(shí)的溫度及開(kāi)始軟化溫度、最終固化溫度。最后兩個(gè)溫度之間的差即為塑性范圍（PR）。用連續旋轉的攪拌槳測量流動(dòng)度，將攪拌槳插入煤樣中，當煤軟化時(shí)開(kāi)始旋轉攪拌槳。隨著(zhù)煤樣逐漸變成流體，攪拌槳的旋轉速度也不斷加快，最后在高溫時(shí)煤樣變硬，攪拌槳停止旋轉。旋轉速度用刻度盤(pán)（dial division per minute，簡(jiǎn)稱(chēng)ddpm）來(lái)表示，每一圈有100個(gè)刻度，因此100 ddpm就表示攪拌槳的轉速為1轉/min。大多數測量?jì)x無(wú)法記錄280轉/min以上的轉速，因此，流動(dòng)度28000以上測量不到，流動(dòng)度10000以上也不能進(jìn)行重復測量。
測量最大流動(dòng)度（MF）、初始軟化溫度（IST）、最大流動(dòng)度時(shí)的溫度（MFT）以及再固化溫度（RST）可以用于預測塑性體在焦化過(guò)程中的行為。單煤種的流動(dòng)度溫度有助于配煤，所以配合煤中每個(gè)單煤種的初始軟化和再固化溫度都在主要煤種的范圍內。用旋轉攪拌槳測量的流動(dòng)度與焦爐中松散狀態(tài)的煤的軟化、熔融、固化性能不完全相同。以3℃/min的速度加熱，煤在塑性計或在焦爐中變成塑性體大約需要10min～30min的時(shí)間?？梢韵胂?，活性煤素質(zhì)在短時(shí)間內變軟、熔融、膨脹成泡狀塑性體。塑性體先在表層形成，然后逐漸向內成長(cháng)直至焦爐中心，最后形成溫度高于煤固化溫度的半焦。上述過(guò)程在焦化過(guò)程中會(huì )多次進(jìn)行，所以大量的煤變成流體需要較長(cháng)時(shí)間。MF是一個(gè)經(jīng)驗值，煤樣最小粘度的近似值可以在特殊溫度下獲得。
測量流動(dòng)度也可以進(jìn)行煤的流變學(xué)研究。試驗中煤樣被破碎成40目以下，比商業(yè)生產(chǎn)中的煤粉（3.15mm以下尺寸約占85%，0.5mm以下尺寸約占30%）要細得多。煤粉尺寸小會(huì )抑制煤的流動(dòng)度，如果破碎后煤粉較粗大則會(huì )增大流動(dòng)度。塑性瀝青失去氫后形成炭粒并固化在一起，所以高溫下試樣的塑性會(huì )消失，這一系列過(guò)程塑性計都會(huì )有記錄。
配合煤流動(dòng)度決定著(zhù)焦炭生產(chǎn)中的粘結過(guò)程，對焦炭反應后強度（CSR）有影響。實(shí)驗表明，要達到符合要求的CSR值，流動(dòng)度有一個(gè)最佳范圍。流動(dòng)度400ddpm以下的煤，利用振動(dòng)密實(shí)預炭化（vibrocompcation precarbonisation）技術(shù)在無(wú)回收型焦爐上生產(chǎn)焦炭，焦炭反應后強度（CSR）很低（低于63%）。這也許是由于配合煤中高流動(dòng)性煤的惰性物不足，低流動(dòng)性煤中將沒(méi)有足夠的塑性粘結劑使碳原子保持在一起，所以CSR值低
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