煤炭流動度及其對焦炭質(zhì)量的影響

發(fā)布時間：

2025-12-02

煤炭流動度及其對焦炭質(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(xù)加熱，經(jīng)過軟化溫度和熔融溫度，用Gieseler塑性計測量了試驗煤流動度的變化。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?fàn)t的加熱速度相近，加熱溫度范圍為350℃～550℃。試驗過程中，記錄了最大流動度、焦煤達(dá)到最大流動度時的溫度及開始軟化溫度、最終固化溫度。最后兩個溫度之間的差即為塑性范圍（PR）。用連續(xù)旋轉(zhuǎn)的攪拌槳測量流動度，將攪拌槳插入煤樣中，當(dāng)煤軟化時開始旋轉(zhuǎn)攪拌槳。隨著煤樣逐漸變成流體，攪拌槳的旋轉(zhuǎn)速度也不斷加快，最后在高溫時煤樣變硬，攪拌槳停止旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)速度用刻度盤（dial division per minute，簡稱ddpm）來表示，每一圈有100個刻度，因此100 ddpm就表示攪拌槳的轉(zhuǎn)速為1轉(zhuǎn)/min。大多數(shù)測量儀無法記錄280轉(zhuǎn)/min以上的轉(zhuǎn)速，因此，流動度28000以上測量不到，流動度10000以上也不能進(jìn)行重復(fù)測量。
        測量最大流動度（MF）、初始軟化溫度（IST）、最大流動度時的溫度（MFT）以及再固化溫度（RST）可以用于預(yù)測塑性體在焦化過程中的行為。單煤種的流動度溫度有助于配煤，所以配合煤中每個單煤種的初始軟化和再固化溫度都在主要煤種的范圍內(nèi)。用旋轉(zhuǎn)攪拌槳測量的流動度與焦?fàn)t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?fàn)t中變成塑性體大約需要10min～30min的時間?？梢韵胂螅钚悦核刭|(zhì)在短時間內(nèi)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(nèi)成長直至焦?fàn)t中心，最后形成溫度高于煤固化溫度的半焦。上述過程在焦化過程中會多次進(jìn)行，所以大量的煤變成流體需要較長時間。MF是一個經(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(xì)得多。煤粉尺寸小會抑制煤的流動度，如果破碎后煤粉較粗大則會增大流動度。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消失，這一系列過程塑性計都會有記錄。
        配合煤流動度決定著焦炭生產(chǎn)中的粘結(jié)過程，對焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）有影響。實驗表明，要達(dá)到符合要求的CSR值，流動度有一個最佳范圍。流動度400ddpm以下的煤，利用振動密實預(yù)炭化（vibrocompcation precarbonisation）技術(shù)在無回收型焦?fàn)t上生產(chǎn)焦炭，焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）很低（低于63%）。這也許是由于配合煤中高流動性煤的惰性物不足，低流動性煤中將沒有足夠的塑性粘結(jié)劑使碳原子保持在一起，所以CSR值低

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