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                                工業用煤質量要求

                                 

                                煤的工業用途非常廣泛,歸納起來主要是冶金、化工和動力三個方面。同時,在煉油、醫藥、精密鑄造和航空航天工業等領域也有廣闊的利用前景。各工業部門對所用的煤都有特定的質量要求和技術標準。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(最終達到1 000℃左右),煤中有機質逐漸分解,其中,揮發性物質呈氣態或蒸汽狀態逸出,成為煤氣和煤焦油,殘留下的不揮發性產物就是焦炭。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,煉焦用煤的質量要求,是以能得到機械強度高、塊度均勻、灰分和硫分低的優質冶金焦為目的。國家對冶金焦用煤有專門的質量標準。

                                  2氣化用煤

                                  煤的氣化是以氧、水、二氧化碳、氫等為氣體介質,經過熱化學處理過程,把煤轉變為各種用途的煤氣。煤氣化所得的氣體產物可作工業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%,熱穩定性S+13>60%,灰熔點(T2)>1 250℃,揮發分不高于9%,化學反應性愈強愈好。②沸騰層氣化法。對原料煤的質量要求是:化學反應性要大于60%,不粘結或弱粘結,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。對原料煤的質量要求是:焦油產率(Tf)>7%,膠質層厚度<9mm,熱穩定性S+13>40%,粒度6~13mm,最好為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破壞,與氫作用轉化成低分子液態或氣態產物,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和民用的燃料。不同工業部門對燃料用煤的質量要求不一樣。蒸汽機車用煤要求較高,國家規定是:揮發分(Vr)≥20%,灰分(Ag)≤24%,灰熔點(T2)≥1 200℃,硫分(SgQ)長隧道及隧道群區段≤1%,低位發熱量2.09312×107~2.51174×107J/kg以上。發電廠一般應盡量用灰分(Ag)>30%的劣質煤,少數大型鍋爐可用灰分(Ag)20%左右的煤。為了將優質煤用于發展冶金和化學工業,近年來,我國在開展低熱值煤的應用方面取得了較快的進展,不少發熱量僅有8 372.5J/ kg左右的劣質煤和煤矸石也能用于一般工廠,有的發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;用優質無煙煤可以制造碳化硅、碳粒砂、人造剛玉、人造石墨、電極、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,是發展太空技術的重要材料;用煤瀝青還可以制成針狀焦,生產新型的電爐電極,可提高電爐煉鋼的生產效率等等。總之,隨著現代科學技術的不斷進步,煤炭的綜合利用技術也在迅速發展,煤炭的綜合利用領域必將繼續擴大。

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