工業(yè)用煤質(zhì)量要求
2020-09-09 14:23:43??????點擊：
煤的工業(yè)用途非常廣泛，歸納起來主要是冶金、化工和動力三個方面。同時，在煉油、醫(yī)藥、精密鑄造和航空航天工業(yè)等領(lǐng)域也有廣闊的利用前景。各工業(yè)部門對所用的煤都有特定的質(zhì)量要求和技術(shù)標準。簡要介紹如下：
1.煉焦用煤
煉焦是將煤放在干餾爐中加熱，隨著溫度的升高(終達到1 000℃左右)，煤中有機質(zhì)逐漸分解，其中，揮發(fā)性物質(zhì)呈氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)逸出，成為煤氣和煤焦油，殘留下的不揮發(fā)性產(chǎn)物就是焦炭。焦炭在煉鐵爐中起著還原、熔化礦石，提供熱能和支撐爐料，保持爐料透氣性能良好的作用。因此，煉焦用煤的質(zhì)量要求，是以能得到機械強度高、塊度均勻、灰分和硫分低的冶金焦為目的。國家對冶金焦用煤有專門的質(zhì)量標準。
2氣化用煤
煤的氣化是以氧、水、二氧化碳、氫等為氣體介質(zhì)，經(jīng)過熱化學(xué)處理過程，把煤轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N用途的煤氣。煤氣化所得的氣體產(chǎn)物可作工業(yè)和民用燃料以及化工合成原料。常用的制氣方法有兩種：①固定床氣化法。目前國內(nèi)主要用無煙煤和焦炭作氣化原料，制造合成氨原料氣。要求作為原料煤的固定碳>80%，灰分(Ag)<25%，硫分(SgQ)≤2%，要求粒度要均勻，25～75mm,或19～50mm,或13～25mm，機械強度>65%，熱穩(wěn)定性S+13>60%，灰熔點(T2)>1 250℃，揮發(fā)分不高于9%，化學(xué)反應(yīng)性愈強愈好。②沸騰層氣化法。對原料煤的質(zhì)量要求是：化學(xué)反應(yīng)性要大于60%，不粘結(jié)或弱粘結(jié)，灰分(Ag)<25%，硫分(SgQ)<2%，水分(WQ)<10%，灰熔點(T2)>1 200℃，粒度<10mm，主要使用褐煤、長焰煤和弱粘煤等。
3. 煉油用煤
一般以褐煤、長焰煤為主，弱粘煤和氣煤也可以使用，其要求取決于煉油方法。①低溫干餾法，是將煤置于550℃左右的溫度下進行干餾，以制取低溫焦油，同時還可以得到半焦和低溫焦爐煤氣。煤種為褐煤、長焰煤、不粘煤或弱粘煤、氣煤。對原料煤的質(zhì)量要求是：焦油產(chǎn)率(Tf)>7%，膠質(zhì)層厚度<9mm，熱穩(wěn)定性S+13>40%，粒度6～13mm,好為20～80mm 。②加氫液化法，是將煤、催化劑和重油混合在一起，在高溫高壓下使煤中有機質(zhì)破壞，與氫作用轉(zhuǎn)化成低分子液態(tài)或氣態(tài)產(chǎn)物，進一步加工可得到汽油、柴油等燃料。原料煤主要為褐煤、長焰煤及氣煤。要求煤的碳氫化(C/H)<16，揮發(fā)分>35%，灰分(Ag)<5%，煤巖的絲炭含量<2%。
4.燃料用煤
任何一種煤都可以作為工業(yè)和民用的燃料。不同工業(yè)部門對燃料用煤的質(zhì)量要求不一樣。蒸汽機車用煤要求較高，國家規(guī)定是：揮發(fā)分(Vr)≥20%，灰分(Ag)≤24%，灰熔點(T2)≥1 200℃，硫分(SgQ)長隧道及隧道群區(qū)段≤1%，低位發(fā)熱量2.09312×107～2.51174×107J/kg以上。發(fā)電廠一般應(yīng)盡量用灰分(Ag)>30%的劣質(zhì)煤，少數(shù)大型鍋爐可用灰分(Ag)20%左右的煤。為了將煤用于發(fā)展冶金和化學(xué)工業(yè)，近年來，我國在開展低熱值煤的應(yīng)用方面取得了較快的進展，不少發(fā)熱量僅有8 372.5J/ kg左右的劣質(zhì)煤和煤矸石也能用于一般工廠，有的發(fā)電廠已摻燒煤矸石達30%。
煤的其他用途還很多。如，褐煤和氧化煤可以生產(chǎn)腐殖酸類肥料；從褐煤中可以提取褐煤蠟供電氣、印刷、精密鑄造、化工等部門使用；用無煙煤可以制造碳化硅、碳粒砂、人造剛玉、人造石墨、電、電石和供高爐噴吹或作鑄造燃料；用煤瀝青制成的碳素纖維，其抗拉強度比鋼材大千倍，且重量輕、耐高溫，是發(fā)展太空技術(shù)的重要材料；用煤瀝青還可以制成針狀焦，生產(chǎn)新型的電爐電，可提高電爐煉鋼的生產(chǎn)效率等等。總之，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進步，煤炭的綜合利用技術(shù)也在迅速發(fā)展，煤炭的綜合利用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)擴大。
1.煉焦用煤
煉焦是將煤放在干餾爐中加熱，隨著溫度的升高(終達到1 000℃左右)，煤中有機質(zhì)逐漸分解，其中，揮發(fā)性物質(zhì)呈氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)逸出，成為煤氣和煤焦油，殘留下的不揮發(fā)性產(chǎn)物就是焦炭。焦炭在煉鐵爐中起著還原、熔化礦石，提供熱能和支撐爐料，保持爐料透氣性能良好的作用。因此，煉焦用煤的質(zhì)量要求，是以能得到機械強度高、塊度均勻、灰分和硫分低的冶金焦為目的。國家對冶金焦用煤有專門的質(zhì)量標準。
2氣化用煤
煤的氣化是以氧、水、二氧化碳、氫等為氣體介質(zhì)，經(jīng)過熱化學(xué)處理過程，把煤轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N用途的煤氣。煤氣化所得的氣體產(chǎn)物可作工業(yè)和民用燃料以及化工合成原料。常用的制氣方法有兩種：①固定床氣化法。目前國內(nèi)主要用無煙煤和焦炭作氣化原料，制造合成氨原料氣。要求作為原料煤的固定碳>80%，灰分(Ag)<25%，硫分(SgQ)≤2%，要求粒度要均勻，25～75mm,或19～50mm,或13～25mm，機械強度>65%，熱穩(wěn)定性S+13>60%，灰熔點(T2)>1 250℃，揮發(fā)分不高于9%，化學(xué)反應(yīng)性愈強愈好。②沸騰層氣化法。對原料煤的質(zhì)量要求是：化學(xué)反應(yīng)性要大于60%，不粘結(jié)或弱粘結(jié)，灰分(Ag)<25%，硫分(SgQ)<2%，水分(WQ)<10%，灰熔點(T2)>1 200℃，粒度<10mm，主要使用褐煤、長焰煤和弱粘煤等。
3. 煉油用煤
一般以褐煤、長焰煤為主，弱粘煤和氣煤也可以使用，其要求取決于煉油方法。①低溫干餾法，是將煤置于550℃左右的溫度下進行干餾，以制取低溫焦油，同時還可以得到半焦和低溫焦爐煤氣。煤種為褐煤、長焰煤、不粘煤或弱粘煤、氣煤。對原料煤的質(zhì)量要求是：焦油產(chǎn)率(Tf)>7%，膠質(zhì)層厚度<9mm，熱穩(wěn)定性S+13>40%，粒度6～13mm,好為20～80mm 。②加氫液化法，是將煤、催化劑和重油混合在一起，在高溫高壓下使煤中有機質(zhì)破壞，與氫作用轉(zhuǎn)化成低分子液態(tài)或氣態(tài)產(chǎn)物，進一步加工可得到汽油、柴油等燃料。原料煤主要為褐煤、長焰煤及氣煤。要求煤的碳氫化(C/H)<16，揮發(fā)分>35%，灰分(Ag)<5%，煤巖的絲炭含量<2%。
4.燃料用煤
任何一種煤都可以作為工業(yè)和民用的燃料。不同工業(yè)部門對燃料用煤的質(zhì)量要求不一樣。蒸汽機車用煤要求較高，國家規(guī)定是：揮發(fā)分(Vr)≥20%，灰分(Ag)≤24%，灰熔點(T2)≥1 200℃，硫分(SgQ)長隧道及隧道群區(qū)段≤1%，低位發(fā)熱量2.09312×107～2.51174×107J/kg以上。發(fā)電廠一般應(yīng)盡量用灰分(Ag)>30%的劣質(zhì)煤，少數(shù)大型鍋爐可用灰分(Ag)20%左右的煤。為了將煤用于發(fā)展冶金和化學(xué)工業(yè)，近年來，我國在開展低熱值煤的應(yīng)用方面取得了較快的進展，不少發(fā)熱量僅有8 372.5J/ kg左右的劣質(zhì)煤和煤矸石也能用于一般工廠，有的發(fā)電廠已摻燒煤矸石達30%。
煤的其他用途還很多。如，褐煤和氧化煤可以生產(chǎn)腐殖酸類肥料；從褐煤中可以提取褐煤蠟供電氣、印刷、精密鑄造、化工等部門使用；用無煙煤可以制造碳化硅、碳粒砂、人造剛玉、人造石墨、電、電石和供高爐噴吹或作鑄造燃料；用煤瀝青制成的碳素纖維，其抗拉強度比鋼材大千倍，且重量輕、耐高溫，是發(fā)展太空技術(shù)的重要材料；用煤瀝青還可以制成針狀焦，生產(chǎn)新型的電爐電，可提高電爐煉鋼的生產(chǎn)效率等等。總之，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進步，煤炭的綜合利用技術(shù)也在迅速發(fā)展，煤炭的綜合利用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)擴大。
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