炼焦煤的种类
根据煤炭的煤化程度由低到高,可以将煤炭分为褐煤、烟煤到无烟煤。习惯上,将具有一定的粘结性,在室式焦炉炼焦条件下可以结焦,用于生产一定质量焦炭的原料煤统称为炼焦煤。根据我国的煤炭分类标准,烟煤中的气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤和贫瘦煤都属于炼焦煤,而褐煤、无烟煤以及烟煤中的长焰煤、不黏煤和贫煤都属于非炼焦煤。我国炼焦煤各煤种的储量不均匀,以气煤(包括1/3焦煤)最多,其次为焦煤。此外,尚有未分类的占1.96%。
炼焦煤各煤种介绍
焦煤 用途:基础炼、焦配煤
特点:是一种结焦性最好的炼焦用煤,它的碳化程度高、粘结性好,加热时能产生热稳定性很高的胶质体。如用焦煤单独炼焦,能获得块度大、裂纹少、强度高、耐磨性好的优质焦炭。单独炼焦时,由于膨胀压力大,易造成推焦困难。
肥煤 用途:基础炼、焦配煤
特点:是粘结性最强、中等煤化程度的煤,加热时能产生大量胶质体。用肥煤单独炼焦能产生熔融性好、强度高的焦炭,但焦炭的横裂纹多,气孔率高,易碎,因此多与粘结性较弱的气煤、瘦煤或弱粘煤等配合炼焦。
1/3焦煤 用途:基础炼、焦配煤
特点:是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤。具有中高挥发分的强粘结性煤。用这种煤单独炼焦时,能生成熔融性良好、强度较高的焦炭。炼焦时,1/3焦煤的配入量可在较宽范围内波动,都能获得强度较高的焦炭,这种煤也是良好的炼焦配煤中的基础煤。
瘦煤 用途:基础炼、焦配煤
特点:是煤化程度最高的炼焦煤,它的挥发分低,受热后产生的胶质体数量比焦煤少,且软化程度高。用瘦煤单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭,但这种焦炭的耐磨强度较差,瘦煤作炼焦配煤用效果较好。
气肥煤 用途:基础炼、焦配煤
特点:是一种挥发分胶质体厚度都很高的强粘性肥煤类。气肥煤结焦性介于肥煤和气煤之间,单独炼焦对能产生大量气体和液体化学产品。
气煤 用途:基础炼、焦配煤
特点:是一种碳化程度较低的炼焦煤,加热时能产生较多的挥发分和较多的焦油,胶质体的热稳定性低于肥煤。气煤也能单独炼焦,但焦炭的抗碎强度和耐磨强度较差,焦炭多呈细长条且易碎,并有较多的纵裂纹。配煤炼焦肘多配入气煤,可增加产气率和化学产品回收率。
1/2中黏煤 用途:基础炼、焦配煤
特点:1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤,是碳化程度最低的炼焦煤。一部分中粘煤在单独炼焦时能生成一定强度的焦炭,可作配煤炼焦的原料;粘结性较弱的另一部分中粘煤单独炼焦时,生成的焦炭强度差,粉焦率较高。因此,这种煤可作气化用煤或动力用煤,在配煤炼焦时也可适当配入。
主要是焦煤,1/3焦煤,气煤,肥煤,气肥煤 ,瘦煤 ,贫瘦煤
1.褐煤
它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。多被用作燃料、气化或低温干馏的原料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。
2.长焰煤
它的挥发分含量很高,没有或只有很小的粘结性,胶质层厚度不超过5mm,易燃烧,燃烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。可作为气化和低温干馏的原料,也可作民用和动力燃料。
3.不粘煤
它水分大,没有粘结性,加热时基本上不产生胶质体,燃烧时发热量较小,含有一定的次生腐殖酸。主要用作制造煤气和民用或动力燃料。
4.弱粘煤
水分大,粘结性较弱,挥发分较高,加热时能产生较少的胶质体,能单独结焦,但结成的焦块小而易碎,粉焦率高。这种煤主要用作气化原料和动力燃料。
5. 1/2中粘煤
它具有中等粘结性和中高挥发分。可以作为配煤炼焦的原料,也可以作为气化用煤和动力燃料。
6.气煤
挥发分高,胶质层较厚,热稳定性差。能单独结焦,但炼出的焦炭细长易碎,收缩率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。
7.气肥煤
它的挥发分和粘结性都很高,结焦性介于气煤和肥煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。最适合高温干馏制造煤气,更是配煤炼焦的好原料。
8.肥煤
具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分,加热时能产生大量的胶质体,形成大于25mm的胶质层,结焦性最强。用这种煤来炼焦,可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭,但这种焦炭横裂纹多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小块。由于粘结性强,因此,它是配煤炼焦中的主要成分。
9. 1/3焦煤
它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤,具有很强的粘结性和中高等挥发分,单独用来炼焦时,可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭。因此,它是良好的配煤炼焦的基础煤。
10.焦煤
具有中低等挥发分和中高等粘结性,加热时可形成稳定性很好的胶质体,单独用来炼焦,能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。但因其膨胀压力大,易造成推焦困难,损坏炉体,故一般都作为炼焦配煤使用。
11.瘦煤
具有较低挥发分和中等粘结性。单独炼焦时,能形成块度大、裂纹少、抗碎强度较好,但耐磨性较差的焦炭。因此,用它加入配煤炼焦,可以增加焦炭的块度和强度。
12.贫瘦煤
挥发分低,粘结性较弱,结焦性较差。单独炼焦时,生成的焦粉很多。但它能起到瘦化剂的作用。故可作炼焦配煤使用,同时,也是民用和动力的好燃料。
13.贫煤
具有一定的挥发分,加热时不产生胶质体,没有粘结性或只有微弱的粘结性,燃烧火焰短,炼焦时不结焦。主要用于动力和民用燃料。在缺乏瘦料的地区,也可充当配煤炼焦的瘦化剂。
14.无烟煤
它是煤化程度最高的煤。挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强。通常作民用和动力燃料。质量好的无烟煤可作气化原料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料,以及制造电石、电极和炭素材料等。
贫煤:煤烟中煤级最高的煤,它的特征是:较高的着火点(350—360℃),高发热量,弱粘结性或不粘结。贫煤主要用于发电和电站锅炉燃料。使用贫煤时,将其与其他一些高挥发分煤配合使用也不失为一个好的途径。
贫瘦煤:挥发分低,粘结性较差,可以单独用来炼焦。当与其他适合炼焦的煤种混合时,贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。典型的贫瘦煤产于山西省西山煤电公司。
瘦煤:中度的挥发分和粘结性,主要用于炼焦。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物,胶质层的厚度为6—10mm。由瘦煤单独炼焦产生的焦炭,机械强度较高但耐磨强度相对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤,瘦煤经常与其他煤种混合炼焦。
焦煤:有很强的炼焦性,中等的挥发分(约16%—28%),焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优良的性质,焦煤主要产于山西省和河北省。
肥煤:中等或较高的挥发分(约25%—35%)和很强的粘结性,主要用于炼焦(一些高灰高硫的肥煤用来发电)。与其他煤级的煤相比,肥煤一般具有较高的硫含量。
1/3焦煤:介于焦煤、气煤和肥煤之间,具有较高的挥发分(类似于气煤),较强的粘结性(类似于肥煤)和很好的炼焦性(类似于焦煤),这也是它被称为1/3焦煤的原因。1/3焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。
气肥煤:高挥发分(接近于气煤)和强的粘结性(接近于肥煤),它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异,壳质组的含量相对较高。
气煤:很高的挥发分和中度的粘结性,主要用于炼焦和发电。典型的气煤产于辽宁省。
1/2中粘煤:过度煤级的煤,在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。
弱粘煤:煤化程度较低或中等煤化程度的煤,其粘结性很差,不能单独用于炼焦。由于其特殊的成因,弱粘煤具有较高的惰性组含量。典型的弱粘煤产于山西省大同市。
不粘煤:早期煤化阶段曾被氧化过,因此它具有低发热量的特点。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。
长焰煤:煤化程度是所有烟煤中最低的。由于其燃烧时火焰较长而被称为长焰煤。主要用于发电、电站锅炉燃料等。辽宁省的长焰煤储量是全国最大的。
褐煤:所有煤中最低级的煤,其特征是高水分,高氧含量(约15%—30%),并含有一些腐植酸。主要用于发电和气化。
气煤
气煤是一种变质程度低、挥发分较高的炼焦煤。煤的分子结构中侧链多且长,含氧量高,热解时不仅侧链从缩合芳环上断开,侧链本身又在氧键处断开,产生的分子量小,热解过程中可生成不同数量的胶质体,但热稳定性较差,易于分解,胶质体的粘结性较弱,流动性强,在生成半焦时胶质体可分解出大量的挥发物质,能产生较高的煤气和较多的焦油;能单独结焦,生成的焦炭因收缩大而产生很多纵裂纹,可使焦炭块度降低,焦炭多呈细长条而易碎。配入气煤可以缓解炼焦过程中膨胀压力和增大焦饼的收缩,便于推焦,同时气煤挥发分高,还可增加煤气和化产品。
气肥煤
气肥煤是煤化程度与气煤相近的挥发分和胶质体最大厚度Y值很高的强黏结性炼焦煤。单独炼焦时能产生大量的煤气和胶质体,但因为气体析出过多,不能生成强度高的焦炭。它最适合于高温干馏制造城市煤气,也可以用于配煤炼焦以增加化学产品的产率。
1/3焦煤
1/3焦煤是中等偏高挥发分的较强黏结性炼焦煤,是一种介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤。在单独炼焦时能生成强度较高的焦炭,焦炭的抗碎强度接近肥煤,耐磨强度则明显地高于气煤。在炼焦时其配入量可在较宽范围内波动而获得很高强度的焦炭。
肥煤
肥煤是中等变质程度的煤,挥发分范围较广,挥发分多在25%-35%。肥煤的分子结构中虽然侧链较多,但含氧量少,胶质层厚度大于25毫米,受热时产生大量的胶质体,其流动性大,热稳定性较气煤胶质体好。在半焦收缩过程中可产生较大的内应力,故单独炼焦有较多的横裂纹,焦炭易成碎块,焦根部分常有蜂焦。肥煤是配煤炼焦的重要成分,并可以多配弱粘结性煤而炼成机械强度较好的冶金焦炭,但挥发分高的肥煤,结焦性较差,炼焦配煤中使用此种煤时,配合煤中气煤用量需要减少。
焦煤
焦煤,又称主焦煤,是中等变质程度的煤种,具有中等胶质层厚度,大多数焦煤单独炼焦时可以形成热稳定性很好的胶质体,能得到块大、裂纹少、耐磨好的焦炭,但不宜采用它单独炼焦,主要原因是收缩度小,膨胀压力大,因此可能产生推焦困难,引起焦炉的损坏。同时因我国焦煤储量有限,为了合理利用中国煤炭资源,不仅不要单独用焦煤炼焦,而且在配煤中应尽量减少焦煤的配比,以节约焦煤煤源使用。在配煤中配入焦煤,主要是用来提高焦炭机械强度的作用。
瘦煤
瘦煤的变质程度较高,挥发分低,在加热时产生的胶质体少。不同的瘦煤单独炼焦时,焦炭的强度有很大的差别,大多数瘦煤炼出的焦炭块度大、裂纹少,熔融性较差,有粒状物质存在,焦炭的耐磨强度较差。炼焦时配入瘦煤可以提高炭的块度。有些粘结性好的瘦煤具有很大的膨胀压力。
其他煤种
其他煤种如长焰煤、贫煤和无烟煤,因胶质层厚度小,粘结性级弱,不能单独结成焦炭,一般不列入炼焦煤范围内,但目前为降低配煤成本,也有厂家少量配加,但需要预处理
一般来说用来炼焦的烟煤有1/2中粘煤,气煤,气肥煤,1/3焦煤,肥煤,焦煤,廋煤这几种。但焦煤才是主要的炼焦煤,其它的煤一般作为炼焦的配煤来混合炼焦,目的是为了节省宝贵的焦煤,不过一般来说,多种煤混合炼焦,炼出来的焦炭质量会更好!
就这么多了,有不明白的,就给我发消息吧!
第一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf=10%~28%,黏结指数G>65,胶质层最大厚度,y≤25mm。这 部分煤的结焦性特别好,可以单独炼出合格的高炉焦。
另一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf=20%~28%,黏结指数G=50~65,结焦性比前者差。焦煤具有中等挥发分和较好的黏结性,是典型的炼焦煤,在加热时能形成热稳定性很好的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。但产生的膨胀压力大,使推焦困难,必须配入气煤、瘦煤等,以改善操作条件和提高焦炭质量。在炼焦配合煤中焦煤可以起到焦炭骨架和缓和收缩应力的作用,从而提高焦炭机械强度,是优质的炼焦原料。
焦煤是冶金煤。
焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤,焦煤在中国煤炭分类国家标准中,是对煤化度较高,结焦性好的烟煤的称谓。焦煤是中等变质烟煤。Romax为1.35%,由于粘结性强,能炼出强度大、块度大、强度高、裂纹少的优质焦碳,是炼焦的最好原料。
焦煤单独炼焦时收缩度小,膨胀压力大,不易从炼焦炉中推出,而且易损坏焦炉,所以炼焦时必需给焦煤中配入适量的气煤、肥煤或瘦煤等,以改善操作条件,提高焦炭质量,并可扩大炼焦用煤资源。
对上述十大产焦国家,我们可以按照资源型驱动、市场性拉动、资源驱动市场拉动型进行大致划分,如日本、韩国等属于典型的市场拉动型,自身缺乏焦煤资源,通过大量进口焦煤进行生产;俄罗斯、乌克兰、印度、波兰等属于典型的资源驱动型。
依托自身丰富的焦煤资源储量,保持巨大的焦煤生产规模,产品主要用于出口;美国、德国等属于典型的资源驱动—市场拉动型,既依托自身丰富的焦煤资源进行焦煤生产,实现一定程度的自给,又通过大量的进口满足自身需求。
烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料,又是重要的有机合成工业原料。 冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁,因此往往把高炉焦称为冶金焦。 铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。其作用是熔化炉料并使铁水过热,支撑料柱保持其良好的透气性。因此,铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。
焦炭的种类
焦炭通常按用途分为冶金焦(包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等)、气化焦和电石用焦等。由煤粉加压成形煤,在经炭化等后处理制成的新型焦炭称为型焦。
冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁,因此往往把高炉焦称为冶金焦。中国制定的冶金焦质量标准(GB/T1996-94)就是高炉质量标准。
气化焦是专用于生产煤气的焦炭。主要用于固态排渣的固定床煤气发生炉内,作为气化原料,生产以CO和H2为可燃成分的煤气。气化过程的主要反应有:
C+O2→CO2+408177KJ
CO2+C→2CO-162142KJ
C+H2O→CO+H2-118628KJ
C+2H2O→CO2+2H2-75115KJ
因为产生CO和H2的过程均是吸热反应,需要的热量由焦炭的氧化、燃烧提供,因此气化焦也是气化过程的热源。气化焦要求灰分低、灰熔点高、块度适当和均匀。其一般要求如下:固定炭>80%;灰分<15%;灰熔点>1250摄氏度;挥发分<3.0%;粒度15-35mm和35mm两级。冶金焦虽可以用作气化焦,但由于受炼焦煤资源和价格等的限制,一般不用冶金焦制气。以高挥发分粘结煤为原料生产的气煤焦,块度小、强度低,不适用于高炉冶炼,但它的气化反应性好,可取代气化焦用于制气。 电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热体用的焦炭。电石用焦加入电弧炉中,在电弧热和电阻热的高温(1800-2200摄氏度)作用下,和石灰发生复杂的反应,生成熔融状态的炭化钙(电石)。其生成过程可用下列反应式表示:
CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL
电石用焦应具有灰分低、反应性高、电阻率大和粒度适.中等特性,还要尽量除去粉末和降低水分。其化学成分和粒度一般应符合如下要求:固定碳>84%,灰分<14%,挥发分<2.0%,硫分<1.5%,磷分<0.4%,水分<1.0%,粒度根据生产电石的电弧炉容量而定:
电炉容量/KVA 粒度/mm
<5000 3-12
5000-10000 3-15
10000-20000 3-18
>20000 3-20
粒度合格率要求在90%以上
型焦是由煤粉等原料加压成型煤,再经炭化等后处理制成的一种新型焦炭。型焦品种较多,按所用原料可分为褐煤型焦和无烟煤型焦等;按制备工艺可分为冷压型焦和热压型焦两类;按用途可分为高炉型焦和铸造型焦等。