焦煤是什么？烧结和焦化是什么意思

2025-02-07 05:03:34

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回答1：

焦煤 coking coal 」laornel 焦煤(c oking coal)中国煤炭分类国家标准中，对煤化度较高，结焦性好的烟煤的称谓。该标准规定焦煤由两部分组成，第一类焦煤的干燥无灰基挥发分几af>10一28%，粘结指数G>65，胶质层最大厚度 (见胶质层指数)y砚25~。这部分煤的结焦性特别好，可以单独炼出合格的高炉蕉。另一类焦煤的干燥基无灰基挥发分(见煤的分析)V‘>20一28%，粘结指数 G>50~65，结焦性比前者差。焦煤具有中等挥发分和较好的粘结性(见煤的粘结性)，是典型的炼焦煤(见炼胶用煤)，在加热时能形成热稳定性很好的胶质体，单独炼焦时所得焦炭块大，裂纹少，机械强度高，但由于收缩度小，膨胀压力大，可能造成推焦困难现象，甚至引起炉体的损坏。在炼焦配合煤中焦煤可以起到焦炭骨架和缓和收缩应力的作用，从而提高焦炭机械强度，是优质的炼焦原料。(见配煤)从世界范围来说，焦煤的资源比较匾乏，它是必须加以保护的宝贵资源，所以已很少用焦煤单独炼焦。在中国，第一类焦煤的典型煤种有河北峰峰二矿、山西古交的西曲、黑龙江鸡西的滴道、安徽淮北的张庄和四川渡口的大宝顶煤。第二类焦煤的典型煤种有吉林通化的铁厂和内蒙包头的河滩沟煤。 (时铭扬) shaojie 烧结 sintering 不能直接加入高炉的铁（精）矿粉造块的主要方法之一。通过烧结，还可以改善原料的冶金性能。烧结也应用于有色金属冶炼过程。有色金属硫化物精矿的烧结，除造块外，还有脱硫的作用。烧结技术从1911年开始采用，当时主要目的是利用钢铁厂的废弃物。随着选矿和高炉炼铁对精料要求的提高，50年代以来烧结生产发展迅速。烧结是将贫铁矿经过选矿得到的铁精矿，富铁矿在破碎、筛分过程中得到的粉矿和生产中回收的含铁粉料、熔剂以及燃料等，按要求比例配合，加水制成颗粒状的烧结混合料,平铺在烧结机上,经点火抽风烧结成块。生产烧结矿，以前用过烧结盘、回转窑和悬浮烧结等方法，现在都用带式烧结机。后者单机产量高,产品质量好(图1带式烧结机结构示意）。国外烧结使用富矿粉为主，而中国以精矿粉为主。中国在细精矿烧结工艺方面有一些自己的可贵经验。烧结反应过程是分层依次向下进行的（图2 烧结过程各层反应示意）。抽入的空气通过已烧结好的热烧结矿层预热，在燃烧层中使固体碳燃烧,放出热量,获得高温（1300～1600□）。根据温度和反应气氛条件，可以进行下列反应： ①分解反应 CaCO□─→CaO＋CO□ (750□以上) ? (1300～1350□以上) ②还原反应 3Fe□O□+CO─→2Fe□O□+CO□ Fe□O□+CO─→3FeO+CO□ ③氧化和去硫反应 □ 料层在加热过程中,熔点较低部分首先出现液相,将周围物料浸润和熔融，相邻液滴产生聚合，引起收缩和形成气孔，并在冷却过程中固结和产生结晶，成为具有一定强度的多孔烧结块。烧结过程中基本的液相是硅酸盐和铁酸盐体系。从燃烧层下抽出的高温废气，经预热、干燥层，将热量传给烧结料，使燃料着火，将料中的游离水和化合水蒸发和分解。废气继续下行，温度继续降低，其中水分又重新凝结，使物料过湿。如将烧结料预热到一定温度，可以消除过湿现象。烧结矿的品种，已由单一的酸性烧结矿发展成为适应不同条件的自熔性烧结矿、高碱度烧结矿和含□gO烧结矿。烧结矿的质量检测项目有：粒度组成、含粉率、冷态转鼓强度、还原性（900～1200□）、气孔率、落下强度、低温还原粉化率、软化温度、熔化温度和收缩率等。烧结工艺流程烧结前原料应当精心处理。铁精矿粉和富铁矿粉应在原料场采用专门的堆料、取料设备进行混匀处理，以保证烧结料的化学成分稳定。石灰石应破碎到粒度2～3毫米以下，以保证烧结矿的强度。用生石灰代替部分石灰石可以强化烧结过程。烧结用的固体燃料（焦粉或无烟煤），应破碎到粒度3毫米以下,但粒度 0.5毫米以下的细粉不能太多。精确配料是保证烧结矿质量的重要环节；现在多用重量配料法。自动配料设备由圆盘（或皮带）给料机和称量装置组成。配好的烧结料通常在圆筒混合机内混合、加水润湿并形成颗粒，以获得成分均匀和透气性良好的烧结混合料。一般分两次混合:第一次是混合和加水润湿;第二次是造球和补充加水。烧结机加料前要先铺底。底料一般为粒度 8～25毫米的烧结矿,厚度在30毫米左右。这样可保证烧透,防止烧坏炉篦。混合料一般用梭式布料器加到烧结机上的矿槽中，然后用圆筒布料器和辊式布料器把料均匀地布在台车上。带式烧结工艺一般流程烧结机是由铺设在钢结构上的封闭轨道和在轨道上连续运动的一系列烧结台车组成。近年，烧结机向大型化发展。1911年第一台烧结机面积为8.3米□，70年代的烧结机面积已达600米□（宽5米、长120米）。现代烧结机生产能力为1.5～2.0吨/（米□□时）。烧结料点火一般用气体燃料或液体燃料，点火温度为 1200～1300□。适当增长点火器和增设低温（600～900□）保温段,可以提高烧结矿强度、节省固体燃料和降低FeO含量。在改善烧结料透气性的基础上,逐步增加料层厚度,可以降低燃料消耗和改善质量。目前最厚料层达500～600毫米。近代烧结机能耗(包括点火、混合料中固体燃料和车间电耗)为每吨烧结矿(0.45～0.60)×10□千卡。新建和改建的烧结厂多采用烧结矿冷却工艺，以筒化运输，便于“整粒”。并可使高炉上料设备不易损坏，炉顶密封性好，有利于高压操作。环境保护措施烧结厂的粉尘和废气污染环境。应采用水封拉链清灰,用高效的静电除尘代替多管除尘,用密闭运输和采取其他措施减少烧结废气中的硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳等有害气体，以保护环境。（杨兆祥陶少杰） jiaohua 焦化 coking 亦称高温干馏或炼焦。煤干馏方法之一，指以煤为原料,在隔绝空气条件下在焦炉中加热(900～1100℃)以制取焦炭的过程。焦化过程除获得产品焦炭外，还副产焦炉煤气和多种炼焦化学产品。每吨干配煤可得焦炭约0.7～0.8t，焦炉煤气300～350m□,炼焦化学产品约0.03～0.06t。沿革煤焦化技术大规模用于工业生产始于18世纪。当时，传统的木炭炼铁因木材日益紧缺而受到限制，需要寻找代用燃料。1735年，在英国用烟煤制得的焦炭炼铁，这标志着焦化工业发展的开始。此后，焦化技术不断变革，从原始的成堆干馏，经过窑炉、倒焰炉、废热式焦炉、蓄热式焦炉等各发展阶段，形成了现代的炼焦过程。炼焦用煤炼焦用煤最重要的特性是要求具有一定的粘结性,即粉状煤料加热时能软化、熔融,经过胶质状态,使煤粒彼此结合,固化成坚实的块状焦。此外，要求灰分、硫分杂质含量低。按中国煤分类方案，炼焦用煤主要的牌号是焦煤、肥煤、气煤和瘦煤(见煤化学)。其中只有焦煤能单独炼成质量较好的焦炭，但这类煤的贮量很少。为扩大炼焦用煤来源和改善焦炭质量，通常采用配煤炼焦。即根据各牌号煤的结焦特性，通过配煤实验，找到合适的配合比例，炼出合格的焦炭。除了配煤炼焦以外,在炼焦工艺上采用捣固炼焦,配型煤炼焦以及仍在继续改进的干燥、预热煤料直接入炉的工艺，这些提高入炉煤料堆密度的方法，都能有效地增加弱粘煤的用量。此外，在较瘦煤料中配入粘结剂，在较肥的煤料中配入瘦化剂，对于非炼焦用煤则先制成型煤、再进行单独焦化等，均可获得有一定强度的块焦型焦。成焦过程煤由常温经过干馏到焦炭成熟，要经历煤干燥和预热、形成胶质体、缩合结焦等阶段。煤在炭化室中成焦过程实际是成层结焦，因为热量是从两侧炉墙供给，而煤的热导率又低，平行于炉墙的各层煤料之间有较大的温度差。这样，在同一时间内，离炉墙不同距离的各层煤料处于不同的成焦阶段，靠近炉墙的煤层先成焦，而后一层层地向炭化室轴线中心推移，当焦炭层从两侧扩展到炭化室中心并会合时，成焦过程即结束，整个成焦时间大约13～18h。近年来，已提出了一种新的成焦理论，即所谓中间相理论。它是从光学物理的角度研究成焦过程，认为在煤热解的胶质体液态中存在一种液晶(中间相)结构，而这种液晶是来源于镜煤，并与焦炭的结构有密切的关系。炼焦化学产品有煤焦油、粗苯、氨等化学产品。各种炼焦化学品的产率与原料煤质和焦化条件有关，每吨干煤可得煤焦油25～45kg，粗苯7～14kg，氨2.4～4.5kg。炼焦化学品的回收流程(见图炼焦化学产品回收流程)一般包括煤气与焦油的分离、氨吸收和粗苯回收几部分。由焦炉导出的粗煤气经喷水激冷后，在初冷器中冷凝出煤焦油和氨水，经分离槽分离，氨水入蒸氨塔。蒸出的氨和气体中未溶于水的氨一并在饱和器中与硫酸进行中和反应生成硫酸铵。由饱和器来的气体，经酸分离器除酸及终冷塔降温后，入苯吸收塔用洗油吸收气体中的粗苯，洗油中的粗苯在脱苯塔蒸出。脱出粗苯后的气体即焦炉煤气，经脱除有害的硫化物等后，作为燃料煤气或化工原料。（见煤干馏）参考书目姚昭章主编:《炼焦学》,冶金工业出版社,北京,1983。（赵树昌郭树才）

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