基氏流动度在配煤炼焦中的应用
时间:2020-10-06 15:33 来源:雅延咨询 作者:雅延 点击:
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基氏流动度在配煤炼焦中的应用曹贵杰(迁安中化煤化工有限责任公司 河北 迁安 064400)摘要:基氏流动度对中强黏结性煤有较好的区分能力,可以解释单种煤常规指标较好但配入后出现焦炭强度下降的异常现象。基氏流动度特征指标可反映炼焦煤的煤质基本信息。当炼焦煤的最大流动度的对数值在2.2-3区间且挥发分在20%-27%时,焦炭冷态强度较好,M40>87%且M10
摘要:
基氏流动度对中强黏结性煤有较好的区分能力,可以解释单种煤常规指标较好但配入后出现焦炭强度下降的异常现象。基氏流动度特征指标可反映炼焦煤的煤质基本信息。当炼焦煤的最大流动度的对数值在2.2-3区间且挥发分在20%-27%时,焦炭冷态强度较好,M40>87%且M10<7%。
关键词:
基氏流动度 配煤炼焦 特征指标 焦炭强度 迁安中化煤化工有限责任公司对炼焦煤工艺指标的研究,主要采用黏结指数(G值)、胶质层最大厚度(Y值)、奥亚膨胀度(B值)、40kg试验焦炉等指标,而国外则采用基氏流动度指标,镜质组反射率、坩埚膨胀序数(CSN)等指标来评价炼焦煤并指导配煤炼焦。 国内常规的G、Y、B值由于各自的测定特点,决定了其对胶质体的体现各有侧重点和应用局限,并不能同时全面表征胶质体数量和质量的特点[1]。
基氏流动度反映煤在热解释时形成胶质体的黏度,表征煤的塑性,它的指标能同时反映胶质体的数量和质量,是研究煤的流变性和热分解动力学的有效手段,在区分煤的某些特性上具有明显优势,如胶质体流动度大小、软化和固化温度高低、软固化温度区间的宽窄均可反映煤质特性。
经大量数据统计及行业专家验证,流动度指标与黏结指数、胶质层最大厚度、奥亚膨胀度、反射率之间有一定规律的相关性[2],在此不再重述。本文就基氏流动度的特征指标在炼焦煤评价及指导配煤应用简述如下。
1 对中强黏结性煤有较好的区分能力
我厂常用的两种1/3焦煤,各项常规煤质指标及40kg小焦炉试验结果分别见表1、表2。由表1可知,两种炼焦煤的G、Y、B值等煤质指标比较接近;由表2可知,B煤炼焦所得焦炭的冷态强度M10要优于A煤的,但A煤炼焦所得焦炭的热态强度CSR较B煤的好。
总体上,这两种1/3焦煤性质是比较接近的,在配煤中可以相互替代。但在实际使用过程中发现,用B煤替代A煤后,焦炭的冷热态强度劣化明显。
实践证明,B煤并不能大比例替代A煤。
2017年我厂新购置了一台JS1-1型基氏流动度测定仪,对这两种1/3焦煤开展基氏流动度检测分析,具体结果见表3。由表3可知,A煤的最大基氏流动度和塑性温度区间均优于B煤,表明A煤在炼焦过程中可以产生较多的胶质体,且塑性温度区间较宽,根据塑性成焦理论,配入A煤有利于提高焦炭质量。 通过以上分析可知,相对于G值、Y值、B值等,基氏流动度对中强黏结性煤有较好的区分能力,可以更好地指导配煤炼焦。
2 存在问题及建议
基氏流动度测定时存在准确性不高的问题,同一炼焦煤的同一个样品测定波动较大,主要是影响因素包括煤样存放时间、混合不均、煤样粒度组成不同、成型打击次数等,因此必须严格按照国家标准进行操作,并在测试中注重经验积累和总结,使得测定结果更加准确。
此外,同一种炼焦煤的基氏流动度数据有异常时,要结合常规指标和流动度图谱进行综合判断。同一时间段内到厂的三批次A煤的煤质指标见表4。由该表可知,3个批A煤的常规指标接近,但是,其最大流动度数值波动较大。经过对比基氏流动度图谱(图6-图8),可见三批次A煤的塑性温度区间相同均为97℃,图6及图7中最大流动度区域相对平滑,而图8中流动度区域出现明显的陡峭尖峰后下降较快。造成该现象的原因,可能是随着温度升高,挥发分瞬间逸出,煤样收缩离开煤甄壁,搅拌桨旋转阻力大幅减少,旋转加快所致,其最大流动度不具有代表性,如果去掉尖峰区域,其真实值应在10000ddpm以内[3]。
因此化验人员在测定过程中要注意观察总结,测定期间有无异常情况;
配煤技术人员应结合常规指标和流动度图谱综合判断,相互验证,才能科学合理使用流动度指标指导配煤。