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工業(yè)用煤質(zhì)量要求簡介

2021-01-10  來自: 鶴壁市銀華儀器儀表有限公司 瀏覽次數(shù):1699

3、工業(yè)用煤質(zhì)量要求簡介 一、煤焦用煤對煤質(zhì)的要求
1 、單種煉焦煤的結(jié)焦特性及其在配煤中的作用
(1)氣煤.氣煤在加熱時能產(chǎn)生較多的膠質(zhì)體.但這種膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性差,容易分解。氣煤由半焦轉(zhuǎn)變?yōu)榻固繒r,產(chǎn)生大量揮發(fā)物:因此收縮度大,形成焦炭縱裂紋多,塊度小,機(jī)械強(qiáng)度名日氏。但在配煤中配入氣煤,可以音化工產(chǎn)品的回收率.降低煤的膨脹壓力。
( 2 )肥煤.肥煤在加熱時能產(chǎn)生大量膠質(zhì)體.熱穩(wěn)定性較好.成焦時熔融性較好,但是由于肥煤成焦時,其內(nèi)部應(yīng)力未及時松馳。會產(chǎn)生較多的橫裂紋。肥煤在配煤中的作用很重要。被認(rèn)為是基礎(chǔ)煤,因此它具有很強(qiáng)的粘結(jié)力,可以粘結(jié)一部分弱粘煤煉成強(qiáng)度較好的冶金焦炭。
( 3 )焦煤(通常稱主焦煤)。煉焦煤具有中等揮發(fā)分與中等膠質(zhì)層,單獨煉焦時形成熱穩(wěn)定性很好的膠質(zhì)體。能煉制成塊大、裂紋少、耐磨性好的焦炭,在工業(yè)不發(fā)達(dá)時常用它單獨煉焦。但在現(xiàn)代室式焦?fàn)t中用焦煤單獨煉焦時,由于收縮小,膨脹壓力大,造成推焦困難.甚至損壞焦?fàn)t。在配煤中它可以起到提高焦炭強(qiáng)度的作用。
( 4 )痰煤。瘦煤在加熱時產(chǎn)生的膠質(zhì)體t 少,形成的焦炭塊度大,裂紋少,但不耐磨。在配煤中配入瘦煤可以增加焦炭的塊度。

2 、焦炭在高爐煉鐵中的作用高爐煉鐵使用的爐料包括鐵礦石〔天然礦石、燒結(jié)礦或球團(tuán)礦)、溶劑(石灰石或白云石)和焦炭,爐料從爐頂依次分批裝入爐內(nèi).焦炭在高爐煉鐵中的作用可以概括為:
( l )提供熱量.焦炭在焦?fàn)t風(fēng)口前的回旋區(qū)內(nèi)激烈燃燒,燃燒產(chǎn)生的熱能是主爐冶煉過程中的主要熱源。
( 2 )還原作用。焦炭是回旋區(qū)內(nèi)姍燒生成的高溫煤氣。在上升過程中將熱能供給爐料,使之與焦炭發(fā)生吸熱反應(yīng),生成CO 和H2 ,隨后CO 與鐵礦石中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為金屬鐵.
( 3 )骨架作用。高爐冶煉過程都發(fā)生在煤氣上升和爐料下降的相向運(yùn)動和相互作用之中,整個料柱的透氣性是高爐運(yùn)行的關(guān)鍵。在料柱上部,焦炭起煤氣流分配層的作用;在料柱中部.焦炭起骨架作用,支撐著已經(jīng)熔融的鐵礦石,使煤氣正常上升:在料柱下部,高溫下仍以固態(tài)塊狀存在的焦炭與已經(jīng)成為液態(tài)的鐵水和熔渣混在一起,成為煤氣上升與鐵水、爐渣下降的疏松骨架.

3 、焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
( l )抗碎機(jī)械強(qiáng)度(M40 ) ,指焦炭在轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)動時間后,大于40mm的重量所點試樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。
( 2 )抗耐磨強(qiáng)度(M10 )。指焦炭在轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)動時間后,小于IOmm 的質(zhì)量所點試樣.總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。

4 、焦炭質(zhì)量對高爐煉鐵的影響
( 11 )抗碎強(qiáng)度M40 、抗磨強(qiáng)度M10 的影響,M40 每降1 % ,高爐利用系數(shù)降低3 %一4 % ,焦比(冶煉1t 生鐵所消耗的焦炭的質(zhì)量)增加1 . 3 %一5% , M10 每降低0 . 1 % , 高爐生產(chǎn)能力提高0 . 3 %一1 . 3 % ,焦比降低0 . 2 % -0.6 % .


工業(yè)用煤質(zhì)量要求簡介
〔2 )硫分。煉焦時,煤中的硫分約60 %轉(zhuǎn)入焦炭,硫是焦炭中的有害雜傳,能使生鐵變脆。為了脫除焦炭過高的硫分,需增加溶液石灰石和焦炭的用量,從而降低了高爐的利用系數(shù),使生鐵產(chǎn)量下降,焦炭的硫分每提高0 . 1 % ,石灰石和焦炭的用量將分別增加3 . 7 %和1 . 8 % ,高爐生產(chǎn)能力降低2 %一 2 . 5 %。冶金焦的硫分規(guī)定不大于0 . 8 %。
( 3 )灰分。煉焦時,煤中的灰分全部轉(zhuǎn)入焦炭,如精煤灰分8 % ,焦炭灰分就會達(dá)到12 %左右。焦炭灰分每提高1 % ,焦炭用量增加2 %一2 . 5 % ,溶劑石灰石的用量增加4 % ,高爐生鐵產(chǎn)量降低3 % ,焦炭強(qiáng)度下降2 . 2 %。
( 4 )揮發(fā)分。根據(jù)焦炭的揮發(fā)分可以判斷焦炭的成熟程度,揮發(fā)分大于1 . 5%的焦炭為生焦,小于0 . 5 %一眾7 % ,表示煉焦過火,一般成熟適度的焦炭揮發(fā)分在1 %左右.
( 5 )水分。焦炭水分一般為3 %一7 % ,水分變動,影響計量并引起高爐爐況波動。
5 、主要煉焦工藝介紹
( 1 )配煤煉焦。是將氣、肥、焦、瘦不同煤種的煤,按比例進(jìn)行配比,在自然狀態(tài)下由焦?fàn)t頂部裝入焦?fàn)t進(jìn)行煉焦的工藝.一般配比為氣煤25 %、肥煤15%、瘦煤10 %、主焦煤和l / 3 焦煤50 % ,配煤后干燥無灰基揮發(fā)分在25%左右,我國武漢鋼鐵公司、萊蕪鋼鐵公司、馬鞍山鋼鐵公司、上海焦化廠等許多大型焦化企業(yè)均采用配煤煉焦工藝。
( 2 )搗固煉焦,即將配煤在搗固機(jī)內(nèi)搗實成體積略小于炭化室的煤餅后,推入焦化室進(jìn)行煉焦。煤料搗固后,一般堆密度可由散裝煤的0 . 72t/m3 提高到0 .95 一1.15t/m3;因而煤粒接觸致密,使結(jié)焦過程中膠質(zhì)體充滿程度大,并減少氣體析出速度,從而提高膨脹壓力和粘結(jié)性,使焦炭結(jié)構(gòu)致密。但隨著粘結(jié)性的提高,煤料結(jié)焦過程中的收縮應(yīng)力加大;因此,對枯結(jié)性較好的配煤,所得焦炭裂紋增加,塊度和強(qiáng)度均要下降.據(jù)此,對于氣煤配量較多的配煤,在粉碎配入適當(dāng)數(shù)量的瘦化組分(焦粉或瘦煤等)和少量焦、肥煤的條件下,可以得到抗碎和耐磨指標(biāo)均較好的焦炭。搗固煉焦是近幾年發(fā)展起來的一種新的煉焦工藝,可增加氣煤或弱粘煤配比.氣煤配比可配到65 %以上,配合后干燥無灰基揮發(fā)可在29 %一34 %之間,水分在9 %一11 % 之間,焦炭的強(qiáng)度較好。搗固煉焦適合在我國強(qiáng)粘結(jié)煤緊缺的國情,近幾年發(fā)展較快,如青島管道煤氣公司、蒙西焦化及近幾年新上的焦?fàn)t多采用這種工藝。
6 、煉鐵高爐對焦炭質(zhì)量要求
( 1 )配煤灰分。配煤中的灰分在煉焦后全部殘留于焦炭中,成為生產(chǎn)冶金焦的主要質(zhì)量指標(biāo)之一:因此應(yīng)當(dāng)控制配煤的灰分。煤的成焦率一般在75 %左右。由于配煤中灰分全部轉(zhuǎn)入焦炭中,所以焦炭的灰分要比配煤灰分高1.3 倍左右,在生產(chǎn)要求配煤灰分小于10 % .
( 2 )配煤硫分、硫分煤中通常以黃鐵礦、硫鐵礦和硫的有機(jī)化合物三種形式存在。通常分選一般只能除去黃鐵礦硫。而配煤中的硫約有85 %90 %殘留于焦炭中,因此配煤中的硫分越低越好,煉焦配煤的硫分一般應(yīng)小于1 . 0 %。
( 3 )配煤揮發(fā)分.為了滿足鋼鐵工業(yè)對冶金焦的需要,又能盡量多生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品,項裝機(jī)焦配煤干燥無灰基揮發(fā)分一般在25 %一30 %中.受資源限制,我國煉鋼焦配煤中的氣煤用量一般較高,有的焦化廠配煤揮發(fā)分達(dá)到32 %。近幾年來,根據(jù)我國肥煤、主焦煤緊缺的資源情況,大力推廣搗固煉焦新工藝,氣煤配比可以達(dá)到75 % ,配煤干燥無灰基揮發(fā)分超過34 %。
( 4 )配煤的膠質(zhì)層厚度。膠質(zhì)層是表示煤在加熱時產(chǎn)生液體的數(shù)量的指標(biāo).配煤中必須具有的液體物質(zhì)來粘結(jié)其他不能熔融的物質(zhì),使之成為堅固的冶金焦炭。配煤對膠質(zhì)體的要求厚度為15 一20mm.但某大型焦化廠多配氣煤后的配煤膠質(zhì)厚度僅為13 一14mm,也煉出了較好的冶金焦炭. 以上幾個指標(biāo)是依據(jù)單種煤的相應(yīng)指標(biāo)及配煤比例,按加權(quán)平均法計算的。
二、高爐噴吹和燒結(jié)用煤對煤質(zhì)的要求
1 、高爐噴煤對煤質(zhì)的要求高爐噴吹技術(shù)是將粉狀煤和高爐熱風(fēng)一起從高爐風(fēng)口噴入高爐,在風(fēng)口前燃燒,產(chǎn)生熱量和一氧化碳,作為高爐的熱量和還原劑,代替部分焦炭進(jìn)行高爐冶煉,從而節(jié)省焦炭。目前· 我國高爐平均噴吹量達(dá)到120kg/t 鐵,寶鋼高爐噴吹量達(dá)到260kg/t 鐵,處于水平。
2 、高爐噴吹用煤應(yīng)能滿足高爐冶煉工藝要求和對提高噴吹量的置換比有利.以便替代更多的焦炭。高爐噴吹對煤質(zhì)性能的要求及相關(guān)的指標(biāo)有:工業(yè)分析指標(biāo)、發(fā)熱量、粒度及均勻性、可磨性、爆炸性、反應(yīng)性、灰熔融性、燃點、煤巖結(jié)構(gòu)、灰成分分析、比表面積和密度等。歸結(jié)起來主要有以下方向.
( l )煤的灰分越低越好。灰分含量相同或低于使用的焦炭灰分,一般要求Ad l2.5 % ,我國目前噴吹的煤粉一般灰分含與焦炭灰分含量相當(dāng),或煤的灰分含量略大于焦炭灰分含量,在這兩種情況下,噴吹煤粉形成的渣量要比全焦冶煉時大些;因為在兩者灰分含量相同時,只有置換比為1.0 時,兩者灰分形成的渣量相等,而在置換比大于1.0 時,噴吹煤粉灰分形成的渣量將大于置換焦炭形成的渣量,但這種差異也只點灰分形成渣量的一小部分.例如噸鐵渣量在490kg/t 左右,噴煤比為150kg/t 左右,置換比為0 . 8 ,兩者灰分比為13 %則增加的渣量為3 . 9kg/t 鐵左右,占灰分形成渣量的10 % , 占噸鐵總渣量的0 . 8 %左右,如果噴吹煤粉灰分高于焦炭灰分,則增加的渣量將多些,例如煤粉灰分為15 % ,則增加的渣為10.5kg/t 左右,增加的渣量占噸鐵總渣量的2.15%, 所以要求噴吹煤粉的灰分越低越好。
( 2 )硫含量越低越好,煤的含硫量應(yīng)與使用焦炭的含硫量相同(或低于),一般要求St< 0 . 61 %。若煤的含硫量高于使用的焦炭含硫量,為保證生鐵質(zhì)量,必須增加溶劑和燃料消耗.相應(yīng)增加排渣量.
( 3 )膠質(zhì)層厚度越小越好。Y < l0mm,這樣可避免在噴吹過程中結(jié)焦、堵塞噴槍和風(fēng)口影響噴吹和高爐正常生產(chǎn).利用Y 值可以指導(dǎo)配煤煉焦、一般Y 值大的煙煤均用于煉焦,Y 值為O 的煙煤可作為高爐噴吹用煤,如果用Y 值大的煤來噴吹不僅浪費(fèi)了煉焦煤,而且在高爐風(fēng)口易結(jié)焦,造成風(fēng)口燒壞或堵塞噴槍。
( 4 )煤的可磨性好,現(xiàn)高爐噴煤需要將煤磨到細(xì)度,可磨性好,則制粉消耗的電能就少,可降低噴吹費(fèi)用,噴吹無煙煤時,粒度應(yīng)小些,< 200 網(wǎng)目的應(yīng)達(dá)到70 % 一80 % ;而噴吹煙煤粒度則可大些,< 200 網(wǎng)目的達(dá)到60 %一65 %即可,而內(nèi)在水分含量高的煙煤,在高爐富氧率較高時,粒度還可產(chǎn)更粗些,例如歐洲一些高爐噴吹的這種煙煤平均粒度達(dá)到0.5mm。
〔5 )煤的燃燒性能好(即其燃點低,反應(yīng)性好等)??墒箛娙敫郀t的煤粉能在有限空間和時間內(nèi)盡可能多的氣化,少量未氣化的煤粉也因反應(yīng)性好而與高爐煤氣中的C02 和H2 O 反應(yīng)而氣化,不給高爐冶煉帶來麻煩,另外燃燒性能好的煤也可以磨得粗一些,即<200 網(wǎng)目所點比例小,這為降低磨煤能耗和費(fèi)用提供了條件,高爐噴吹反應(yīng)性好的煤,不僅可提高煤粉燃燒率,擴(kuò)大噴吹量,而且風(fēng)口區(qū)未燃燒的煤粉在高爐的其他部位參加了與CO2 的氣化反應(yīng),減少了焦炭的氣化反應(yīng).煤的氣化反應(yīng)活性比焦炭氣化反應(yīng)強(qiáng)得多,這就在煤種程度上對焦炭強(qiáng)度起到了保護(hù)作用。
( 6 )煤的發(fā)熱量越高越好,噴入高爐的煤粉是以其放出的熱量和形成的還原氣體CO 、H2 來代替焦炭在高爐內(nèi)提供熱源和還性劑:因此煤的發(fā)熱量越高,在高爐內(nèi)放出的熱量越多,置換的焦炭量也越多??傊?,以噴吹煤的性能要求來對照生產(chǎn)用的各種煤,可以發(fā)現(xiàn)任何一種煤都不能達(dá)到全部要求.只能滿足其中的1 一3 項。另外各種煤源由于產(chǎn)地遠(yuǎn)近、開采方法、運(yùn)動方式等不同,其價格也不相同,為了獲得較全的噴吹效果和經(jīng)濟(jì)效果只有利用配煤才能達(dá)到。國內(nèi)外配煤常用含碳量高、發(fā)熱量高的無煙煤和揮發(fā)分高、易燃的長焰煤配合,使混合煤的揮發(fā)分達(dá)到20 %一25 % ,灰分在12 %以下,這樣能充分發(fā)揮兩種煤的優(yōu)點以取得良好的噴吹效果。2 、燒結(jié)礦對煤質(zhì)的要求燒結(jié)是將各種不能直接入爐的煉鐵原料如精礦粉、高爐爐塵及硫酸渣等配加的燃料和溶劑,加熱到l300 一1500 ℃ ,使粉料燒結(jié)成塊狀的工藝,是冶煉前原料準(zhǔn)備的一個重要環(huán)節(jié)。在燒結(jié)料中,燃料占7 %( FC =3 %一5 % ) ,主要使用無煙煤,煤質(zhì)要求是低灰、低硫、高發(fā)熱量。根據(jù)燒結(jié)和高爐煉鐵的工藝要求,供應(yīng)燒結(jié)用煤的無煙煤的灰分應(yīng)在12 . 5 %以下,硫分在D . 7 %以下。

三、發(fā)電用煤對煤質(zhì)的要求
1 電廠鍋爐按燃燒方式分類
( l )層燃爐。層燃爐有爐算(或稱爐排),煤炭或其他固體燃料在爐算上的嫌料層內(nèi)燃燒。燃燒所用空氣由爐算下送入,穿過燃料層進(jìn)行燃燒反應(yīng)。部分未嫩盡的可嫩氣體和被氣流吹起的細(xì)粒燃料,仍可在嫩料層上的爐膛空間中繼續(xù)燃燒。
( 2 )室燃爐。室燃爐中的燃料主要是在爐膛空間懸浮燃燒。這是電廠鍋爐的主要嫩燒方式。在燃燒煤粉的室燃爐中.由于排渣方式不同,又可分為固態(tài)排渣煤粉爐和液態(tài)排渣煤粉爐。
( 3 )旋風(fēng)爐。旋風(fēng)爐是一個以圓柱形旋風(fēng)筒作為主要燃燒室的爐子,氣流在簡內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),煤粉氣流沿圓筒切向送入或由筒的一端旋轉(zhuǎn)送入。較細(xì)的煤粉在旋風(fēng)筒內(nèi)懸浮燃燒,較粗的煤粒則貼在筒壁上燃燒.筒內(nèi)的高溫和高速旋轉(zhuǎn)氣流使燃燒加速,并溶化灰渣,形成液態(tài)排渣。旋風(fēng)筒有立式和臥式兩種,可嫩用粗煤粉和煤屑.
( 4 )火炬層燃爐,用空氣或機(jī)械播撤方式把煤炭拋入爐膛空間,然后落到爐算上的燃燒方式稱為火炬層然.實際上有些煤屑在爐膛空間完全燃盡;較大顆??赡茉诳臻g內(nèi)著火后落到煤層上繼續(xù)燃燒,大的煤塊則在落到煤層上以后才開始著火燃燒。這種爐子往往配以鏈條爐算,并且用于容量不大的鍋爐。
( 5 )沸騰爐。沸騰爐也稱流態(tài)化燃燒爐,這是一項正在發(fā)展的新爐型.爐子底部為一多孔的布風(fēng)板,空氣以高速穿過孔眼,均勻進(jìn)入布風(fēng)板上的床料層中.床層中的物料為固體顆粒和少量煤粒,當(dāng)高速空氣穿過時床粒上下翻滾,形成“沸騰”狀態(tài).在沸騰過程中煤粒與空氣有良好的接觸混合,燃燒快,效率高.床層內(nèi)安置以水和蒸汽(或空氣)為冷卻介質(zhì)的埋管,把床層溫度控制為700-1000 。沸騰爐可在常壓下工作,并正在研究在增壓下工作的沸騰爐.由增壓沸騰爐出來的高溫高壓燃?xì)猓龎m后可送入燃?xì)廨啓C(jī),而由埋管出來的蒸汽則送入汽輪機(jī),這樣就形成燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)。( 6 )循環(huán)流化床鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐是在沸騰爐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種鍋爐,其性能指標(biāo)超過沸騰爐。循環(huán)流化床鍋爐的特點是進(jìn)一步細(xì)化煤粒,提高流化風(fēng)速,在爐膛出口安裝了高溫分離器,使顆粒與氣流分離,氣流進(jìn)入省煤器加熱燃燒用空氣,固體顆粒再送進(jìn)爐膛流化燃燒,以此反復(fù)循環(huán)流化.
2 、電廠鍋爐對煤質(zhì)的要求煤炭的種類和性質(zhì)對電廠鍋爐燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)、.選型、受熱面的布置以及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都有很大影響;因此,大中型的電廠鍋爐都是根據(jù)一定的煤種計算設(shè)計的。對電廠鍋爐熱力工作影響大的指標(biāo)主要有:干燥無灰基揮發(fā)分、收到基灰分、收到基水分、干燥基全硫、收到基低位發(fā)熱量及灰熔融性。
( l )揮發(fā)分。不同的電廠鍋爐對揮發(fā)分都有具體的要求,設(shè)計使用低揮發(fā)分煤炭的鍋爐,燃用高揮發(fā)分的煤炭,其安全性和經(jīng)濟(jì)性將受到較大影響:因此,電廠的煤炭要按設(shè)計的揮發(fā)分要求選擇和供應(yīng)。從爐型情況分析.層燃爐、室燃爐爐型對煤炭的揮發(fā)分要求更為嚴(yán)格;旋風(fēng)爐、沸騰爐和循環(huán)流化床鍋爐對煤種要求較為寬松,可選用煤炭的揮發(fā)分區(qū)間較大,煤種適應(yīng)性強(qiáng),特別是近幾年新建的循環(huán)流化床鍋爐,對揮發(fā)分要求更為寬松。
( 2 )灰分.灰分對燃燒的影響首先表現(xiàn)為:灰分高會使火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢,燃點推遲,燃燒溫度下降,燃燒穩(wěn)定性變差,甚至造成滅火;同時灰分過高.還容易加劇設(shè)備的磨損,縮短設(shè)備使用壽命?;曳诌^低,在層狀燃燒時,由于灰渣太薄容易把爐算燒壞。從灰分的適應(yīng)性看,循環(huán)流化床鍋爐對灰分適應(yīng)性強(qiáng)。
( 3 )水分。水分既是數(shù)量指標(biāo)又是質(zhì)量指標(biāo),煤的水分升高,發(fā)熱量降低,鍋爐排煙溫度升高,影響發(fā)電鍋爐的燃燒效率。在使用煤粉燃燒的鍋爐中,入爐前對煤粉要經(jīng)過干燥處理,以減少水分對發(fā)電鍋爐燃燒帶來的影響。
( 4 )硫分。硫燃燒后生成S02 和S03 ,它們極易與煙氣中的水蒸氣化合成H2504蒸氣,對發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用,同時, S02 和S03 排放到空氣中,對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。另外,高硫煤炭在存放過程中,容易發(fā)生變質(zhì)自燃,影響煤炭的燃燒效果。
( 5 )發(fā)熱量。煤的發(fā)熱量是設(shè)計發(fā)電鍋爐時的一個重要指標(biāo),煤的發(fā)熱量低于設(shè)計指標(biāo),爐內(nèi)溫度水平降低,影響煤粉的燃點和燃盡,鍋爐熱效率下降,當(dāng)發(fā)熱t(yī) 低到程度時,將引起燃燒不穩(wěn),滅火放炮.以至必須投油助燃:反之,煤的發(fā)熱量高于設(shè)計水平,爐膛溫度必然升高,煤灰大多軟化、熔融,容易形成結(jié)渣。
( 6 )灰熔融性。層狀燃燒方式對煤的灰熔融性要求不高:懸浮燃燒采用固態(tài)排渣方式,灰熔融性軟化溫度ST < l350-1450℃就有可能造成爐堂結(jié)渣,妨礙鍋爐的連續(xù)安全運(yùn)行。懸浮然燒采用液態(tài)排渣方式.一般使用灰熔融性偏低的煤.
四、水泥行業(yè)用煤對煤質(zhì)的要求
( l )水泥的生產(chǎn)過程,概括起來稱為“兩磨一燒”,即:
① 生料的配制與細(xì)磨:制造水泥的主要原料是石灰?guī)r和枯土,有時根據(jù)需要加入鐵粉,現(xiàn)在為節(jié)省粘土,一般選用電廠爐灰、煤殲石等替代粘土。將原料按比例配合,細(xì)磨后得到的混合物稱為生料。
② 生料緞燒:生料在回轉(zhuǎn)爐或立窯內(nèi),在1350 一1450 ℃ 高溫緞燒,其中部分材料熔融,冷卻后得到粒狀或塊狀材料,稱為熟料。
③ 熟料和適量石膏共同磨細(xì),后得到的成品就是硅酸鹽水泥.
( 2 )緞燒水泥熟料的窯有立窯和回轉(zhuǎn)窯,我國大中型水泥廠一股采用回轉(zhuǎn)窯,立窯己逐步淘汰?;剞D(zhuǎn)爐是一個燃燒設(shè)備,分為濕法窯和干法窯。煤炭燃燒產(chǎn)生的高溫氣體與物料在筒體內(nèi)相向運(yùn)動,在運(yùn)動過程中進(jìn)行熱交換,物料接收高溫氣體和高溫火焰?zhèn)鹘o的熱量,經(jīng)過一系列的物理化學(xué)變化后,被緞燒成熟料。
( 3 )根據(jù)水泥生產(chǎn)工藝和回轉(zhuǎn)爐的娜燒特點,濕法窯煤質(zhì)要求:干燥基灰分氣蕊28 % ,干燥基揮發(fā)分Vd 二18 %一30 % ,收到基低位發(fā)熱量Qnct,ax >=20 .908MJ/kg 。干法窯煤質(zhì)要求:干燥基灰分Ad<=25 % ,干燥基揮發(fā)分Vd = 18 %一30 % ,收到基低位發(fā)熱量Qnct ,ax >= 22 . 999MJ/kg 。
五電石爐用煤對煤質(zhì)的要求
電石爐可以用焦炭作原料,也可以用無煙煤作原料,開啟式電石爐可全部使用無煙煤,但在密閉式電石爐中需要焦炭和無煙煤摻混使用,這兩種電石爐對無煙煤的質(zhì)量要求見表3 一2 。電石爐用無煙煤質(zhì)且要求
六、煤炭液化對煤質(zhì)要求煤的液化分為直接液化和間接液化,這兩種液化方法對煤質(zhì)的要求各不相同。
l 、直接液化尋煤質(zhì)的基本要求
( l )煤中的灰分要低,一般灰分小于5 % ;因此原煤要進(jìn)行分選,生產(chǎn)出精煤進(jìn)行液化。煤的灰分高,影響油的產(chǎn)率和系統(tǒng)的正常操作。煤的灰分組成也對液化過程有影響.灰中的Fe 、Co 、Mn 等元素有利于液化,對液化起催化作用;而灰中的si 、Al、Ca 、Mg 等元素則不利于液化,它們易產(chǎn)生結(jié)垢,影響傳熱和不利于正常操作,也易使管道系統(tǒng)堵塞、磨損,降低設(shè)備的使用壽命。
( 2 )煤的可磨性要好。因為煤的直接液化要先把煤磨成約200 網(wǎng)目的煤粉,并把它干燥到水分小于2 % ,配制成油煤漿,再經(jīng)高溫、高壓、加氫反應(yīng)。如果可磨性不好,能耗高,設(shè)備磨損嚴(yán)重.配件、材料消耗大,_增加生產(chǎn)成本。 同時.要求煤的水分要低.水分高,不利于磨礦,不利于制油煤漿,加大了投資和生產(chǎn)成本。
( 3 )煤中的氫含量越高越好,氧的含量越低越好,它可以減少加氫的供氣量,也可以減少生成的廢水,提高經(jīng)濟(jì)效益.
( 4 )煤中的硫分和氮等雜原子含量越低越好,以降低油品加工提質(zhì)的費(fèi)用。
( 5 )煤巖的組成也是液化的一項主要指標(biāo)。絲質(zhì)組成越高,煤的液化性能越好;鏡質(zhì)組含量高,則液化活性差。直接液化的煤一般是褐煤、長焰煤等年輕煤種,而且這些牌號的煤也不是都能直接液化的。神華的不粘煤、長焰煤和云南先鋒的褐煤都是較好的直接液化煤種.
2 、間接液化對煤質(zhì)的基本要求煤的間接液化是將煤氣化,生成H2/CO 的原料氣,再在壓力和溫度下加催化劑,合成液體油:因此對煤質(zhì)的要求相對要低些。
( l )煤的灰分要低于15%。當(dāng)然越低也有利于氣化,也有利用液化.
( 2 )煤的可磨性要好,水分要低,不論采用那種氣化工藝,制粉是一個重要環(huán)節(jié).
( 3 )對于用水煤漿制氣的工藝,要求煤的成漿性能要好。水煤漿的固體濃度應(yīng)在60 %以上。
( 4 )煤的灰熔融性要求,固定床氣化要求煤的灰熔融性溫度越高越好,一般ST 不小于1250 ℃ ,液化床氣化要求煤的灰熔融性溫度ST 小于1300 ℃ .
雖然間接液化對煤的適應(yīng)性較廣,但不同的煤要選擇不同的氣化方法,對原煤進(jìn)行分選加工,降低灰分和硫化也是必要的。


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