工业分析在煤炭炼焦中的作用
张利娜
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张利娜,. 工业分析在煤炭炼焦中的作用[J]. 煤炭技术研究,2023.10. DOI:10.12721/ccn.2023.157391.
摘要:
工业分析是对炼焦煤进行工艺评价的重要指标,确保煤炭炼焦质量能够满足实际后续的应用需求。因此在煤炭炼焦生产中,要加强对工业分析的重视力度,明确煤炭中的水分、灰分、挥发分以及固定碳。在结合工业分析结果基础上,能够对煤炭炼焦生产工艺中存在的问题进行明确,针对性的进行煤炭工艺流程的完善,提高煤炭炼焦生产水平进一步提高,本文就工业分析在煤炭炼焦中的作用进行探讨。
关键词: 工业分析,煤炭炼焦,作用
DOI:10.12721/ccn.2023.157391
基金资助:

煤炭资源作为我国重要的能源组成,但是因为煤炭资源分布的不均衡,各个地区的煤炭资源质量存在有较大差异性,对煤炭资源的工业应用提出了比较高的要求。近年来随着我国冶金行业的不断发展,对焦炭质量的要求也在不断提高。通过工业分析测定的方式,能够对焦煤自身的特性进行明确,初步进行焦煤性质、种类与工业用途的初步判断,强化对煤炭资源的综合利用需求。

1 煤炭炼焦的工业分析

1.1 水分分析

在煤炭炼焦作业中,对炼焦煤的水分含量有着比较高的要求,不同用途的煤种,对水分含量的要求也不尽相同。比如泥炭NT煤种的内在水分要保持在5%~25%以内,焦煤JM的内在水分含量要控制在0.5%~1.5%以内,无烟煤WY的水分含量则要控制在0.7%~3.0%以内。只有将内在水分含量控制在合理范畴内,才能够满足煤种在后续生产中的实际需求。

因为煤中水分的含量与煤炭的变质程度有着密切的关联性,在工业分析过程中通过对炼焦煤的内在水分含量进行分析的方式,能够对煤炭的变质程度进行大致推断。在煤质分析过程中,内在水分作为不同基础煤质分析结果换算出来的基础数据,也能够作为煤质加工以及再利用过程中,加氢气化等环节的供应提。因为煤种的水分对于后续加工利用与储运工作都有着非常重要的意义,比如通过煤炭资源进行锅炉燃烧时,水分过高的情况下会影响到煤炭的充分燃烧,燃烧的稳定性与热传导性能难以得到保障,还会造成严重的大气污染问题。在煤炭炼焦处理过程中,如果水分含量过大时,在水分大量蒸发过程中还会带走热量,导致焦化周期进一步延长。这也就需要做好前期的水分分析工作,结合水分分析结果进行炼焦工艺的优化,提高煤炭的炼焦作业水平。因此说水分测定是对煤质指标进行确定的重要指标内容,在炼焦煤的性质研究与后续应用中发挥着重要作用,在煤炭炼焦的工业分析中,也就需要将水分分析作为重要内容,促进煤炭炼焦水平进一步提高。

1.2 灰分

灰分作为评价煤炭性质的重要指标,煤的灰分越高时,有效碳的产出率就越低,因此在煤炭行业中还将灰分含量作为了煤炭商业定级的重要依据。在煤炭炼焦工业中,可以通过工业分析的方式对煤炭中得灰分量进行判断,对焦炭的质量级别进行明确。在煤炭的燃烧和气化过程中,要结合煤炭含量以及灰熔点,对煤炭的粘度、导电性与化学组成情况等特性进行判断,就焦炭在后续燃烧以及气化过程中可能出现的腐蚀、沾污与结渣等问题进行明确。以此为依据进行炉型的选择,对煤灰渣的后续应用提供良好的参考依据。

在煤炭炼焦工业领域中,灰分含量与焦化煤的含碳量、发热量、粘结度、活性以及可磨性程度有着不同的依赖关系。通过对灰分进行分析的方式可以对上述特性进行综合考虑。煤灰组作为煤中矿物质的衍生物,其能够对煤中的矿物质含量进行合理计算。在煤炭采样以及制样研究过程中,因为灰分测量在煤中的分布不够均衡,对灰分测量操作流程有着更高的要求。一般在灰分测定结果应用中,要做好对测定准确度与精密度的合理评定。此外煤的灰分作为洗选工艺研究中得重要效率指标,因此在工业分析期间,还需要加强对灰分含量的测定与研究,对于煤质特性以及后续利用研究提供良好的参考指标。
1.3 挥发分

挥发分作为焦炭煤工业分析中得重要内容,挥发分还会随着没的变质程度加深而降低。通过对煤的挥发分产率进行分析的方式,可以进行煤种类的估计。我国现行的煤炭分类方案中,就将挥发分作为了第一分类指标。在结合挥发分产率以及测定挥发分后的焦块特性,能够对煤的加工利用途径进行初步确定。对于高挥发分的煤炭资源,在干馏处理过程中各种化学副产品的产率比较高,因此能够用于低温干馏生产中,还能够作为气化的原料。挥发分始终的烟煤有着良好的粘结度,可以满足炼焦作业的具体需求。在配煤炼焦处理过程中,主要是通过挥发分来进行配煤比的确定,让混煤的挥发分控制在25%~31%范畴内,满足炼焦作业的开展需求。在燃煤过程中,主要是依据挥发分对特定煤源所需的燃烧设备进行明确,保障煤炭炼焦的开展需求。

在挥发分判断时,可以估算炼焦过程中得焦炭、煤气、焦油以及粗苯等多种产品的产率。在气化以及液化工业条件的选择过程中,挥发分可以作为重要的参考依据。挥发分还作为环境保护制定烟雾法的重要参考依据,通过对挥发分与法人量、含碳量与氢含量之间的关系进行明确的方式,可以对煤炭资源的后续发热量进行计算,

1.3 固定碳

固定碳也是进行煤炭分类、燃烧与焦化的重要指标,在焦化煤的工业分析领域中也发挥着非常重要的作用。固定碳的含量会随着煤编制程度的加深而不断加深,一般无烟煤WY的固定碳含量要控制在90%以上,烟煤CY-PM固定碳含量保持在50%~90%,褐煤HM的碳固定含量则要控制在60%以下。在煤炭燃烧过程中,可以通过对固定碳含量进行判断的方式,对燃烧设备的效率进行计算。在炼焦工业开展期间,也可以结合固定碳含量,对焦炭的产率进行预计,在此基础上进行炼焦生产模式的合理调整,提高炼焦生产质量。

2 工业分析在煤炭炼焦中的作用探究

在炼焦工业发展过程中,对于煤炭性质有着非常高的要求。只有做好了煤炭性质的工业分析,对煤炭的水分、灰分、挥发分与固定碳进行计算,结合计算结果对焦炭的质量级别进行决定。在煤炭炼焦过程中通过工业分析的应用,其能够让焦化煤的主要质量指标控制水平进一步提高,焦炭的主要质量指标会出现逐年减少的情况。这样在煤炭炼焦生产过程中,还可以集合焦炭的具体冶金使用指标,进行煤炭炼焦作业模式的不断优化,确保各种煤炭资源再生产过程中的各项指标都能够符合一级冶金焦标准,促进冶金焦的生产能力得到进一步提高,对于煤炭炼焦整体生产水平的提升也有着重要意义。因此煤炭炼焦企业还要加强对工业分析工作的重视力度,加强对工业分析技术的优化水平,促进工业分析指标质量进一步提高,为后续炼焦生产作业提供良好的参考依据,促进煤炭炼焦生产水平进一步提高。

结束语

综上所述,煤炭炼焦作为煤炭冶金生产的重要环节,也是发挥出煤炭工业价值的重要途径。近年来随着我国冶金行业的不断发展,对于炼焦煤质量提出了更高的要求。因此在煤炭炼焦生产过程中,还需要加强对炼焦煤工业分析工作的重视力度,对现有的工业分析模式进行不断优化。这样可以实现对配煤质量的有效控制,提高煤炭工业分析测定结果的准确性与可靠性,将煤自身的特性充分发挥出来,为炼焦煤的合理应用提供良好的参考依据,提高煤炭炼焦的作业水平。

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