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煤的流动度对焦炭质量的影响
作者:    发布于:2013-02-19 09:06:10    文字:【】【】【
流动度及其对焦炭质量的影响
        试验用煤为室外放置,以3℃/min的速度对试验煤样进行连续加热,经过软化温度和熔融温度,用Gieseler塑性计测量了试验煤流动度的变化。试验煤样重5g,粉碎后用400目筛子筛选后松散堆积。加热速度与商业生产焦炉的加热速度相近,加热温度范围为350℃~550℃。试验过程中,记录了最大流动度、焦煤达到最大流动度时的温度及开始软化温度、最终固化温度。最后两个温度之间的差即为塑性范围(PR)。用连续旋转的搅拌桨测量流动度,将搅拌桨插入煤样中,当煤软化时开始旋转搅拌桨。随着煤样逐渐变成流体,搅拌桨的旋转速度也不断加快,最后在高温时煤样变硬,搅拌桨停止旋转。旋转速度用刻度盘(dial division per minute,简称ddpm)来表示,每一圈有100个刻度,因此100 ddpm就表示搅拌桨的转速为1转/min。大多数测量仪无法记录280转/min以上的转速,因此,流动度28000以上测量不到,流动度10000以上也不能进行重复测量。
        测量最大流动度(MF)、初始软化温度(IST)、最大流动度时的温度(MFT)以及再固化温度(RST)可以用于预测塑性体在焦化过程中的行为。单煤种的流动度温度有助于配煤,所以配合煤中每个单煤种的初始软化和再固化温度都在主要煤种的范围内。用旋转搅拌桨测量的流动度与焦炉中松散状态的煤的软化、熔融、固化性能不完全相同。以3℃/min的速度加热,煤在塑性计或在焦炉中变成塑性体大约需要10min~30min的时间。可以想象,活性煤素质在短时间内变软、熔融、膨胀成泡状塑性体。塑性体先在表层形成,然后逐渐向内成长直至焦炉中心,最后形成温度高于煤固化温度的半焦。上述过程在焦化过程中会多次进行,所以大量的煤变成流体需要较长时间。MF是一个经验值,煤样最小粘度的近似值可以在特殊温度下获得。
        测量流动度也可以进行煤的流变学研究。试验中煤样被破碎成40目以下,比商业生产中的煤粉(3.15mm以下尺寸约占85%,0.5mm以下尺寸约占30%)要细得多。煤粉尺寸小会抑制煤的流动度,如果破碎后煤粉较粗大则会增大流动度。塑性沥青失去氢后形成炭粒并固化在一起,所以高温下试样的塑性会消失,这一系列过程塑性计都会有记录。
        配合煤流动度决定着焦炭生产中的粘结过程,对焦炭反应后强度(CSR)有影响。实验表明,要达到符合要求的CSR值,流动度有一个最佳范围。流动度400ddpm以下的煤,利用振动密实预炭化(vibrocompcation precarbonisation)技术在无回收型焦炉上生产焦炭,焦炭反应后强度(CSR)很低(低于63%)。这也许是由于配合煤中高流动性煤的惰性物不足,低流动性煤中将没有足够的塑性粘结剂使碳原子保持在一起,所以CSR值低
 
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