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article黏结性是炼焦煤的一个重要的工艺性质,在焦化工业中煤的黏结性是评价炼焦用煤的主要指标,炼焦煤必须具有一定的黏结性。煤的黏结性是指炼焦煤在干馏的过程中黏结其本身或外加惰性物质的能力,反映炼焦煤能够热解形成胶质体并固化黏结的能力。炼焦煤常用的黏结性指标主要包括粘结指数、吉氏流动度、胶质层指数、奥亚膨胀度等。
粘结指数
粘结指数的测定原理是通过测定半焦焦块的耐磨强度来评定炼焦煤黏结性大小。将标准无烟煤的粒度大小由 0.3~0.4mm 改为 0.1~0.2mm,这有助于提高区分强黏结性煤的黏结能力,同时由于无烟煤的粒度与烟煤的粒度相近,因而容易混合均匀。粘结指数具有测定方法简便快捷、重现性好,测量值稳定、在一定范围内数据具有加和性等优点。但由于其测定不同黏结性煤的测定条件和计算公式不完全相同,相互之间缺少可比性。
基氏流动度
吉氏流动度指标可同时反应胶质体的数量和性质,对中强度黏结性的炼焦煤或者中等黏结性的炼焦煤有很好的区分能力,具有明显的优势,但对强黏结性的炼焦煤和自身膨胀性很大的炼焦煤很难测量准确。此外,吉氏流动度测定实验的规范性较强,其搅拌桨尺寸、桨臂数量、加工精度对测量结果都有十分显著的影响,煤样的装填粒度和制样方式也显著影响测量结果。
胶质层指数
胶质层指数是模拟工业生产炼焦条件,对装入煤杯中的一定质量炼焦煤样进行单侧匀速加热,在煤杯中的煤样形成一个个的等温层面,这些等温层面的温度由上往下依次增大。温度等于软化的层面以下的煤样全部软化形成胶质体,当温度等于固化点层面以下的煤样则形成半焦。因而煤杯中形成了固化的半焦层,熔融的胶质体层和尚未软化的煤样层三部分。在实验的过程中开始煤杯下部生成的胶质体层相对较薄,以后逐渐变厚,然后又慢慢固化变薄。胶质层厚度的最大值一般会出现在测量煤杯的中间部位。测定结果后通过观察电脑记录的体积变化曲线可以计算最终收缩度X和体积变化曲线的类型。
胶质层最大厚度(Y值)主要取决于炼焦煤的性质、胶质体的膨胀性及试验条件。一般Y值越大说明炼焦煤的黏结性越好,并且Y值随变质程度的增加大致呈抛物线的变化规律。一般当炼焦煤的Vdaf为39%左右时,Y值可出现最大值,Vdaf<3%和Vdaf>50%时Y值都几乎为零,Y值对中等黏结性和较强黏结性炼焦煤都有很好的区分能力。但Y值只是数量概念,没有质量概念。有时Y值的大小虽然相同,但胶质体的质量却不尽相同。而且当Y值为7mm以下时测量结果不准;体积变化曲线为大山形的肥煤一般也很难测量准确。
奥亚膨胀度
奥亚膨胀度是对煤样匀速加热测定其黏结性的方法,主要测量的是膨胀杆上升的最大位移量占煤笔初始长度的百分数作为炼焦煤的膨胀度b;以膨胀杆下降的最大位移量占煤笔初始长度的百分数作为煤样的收缩度a。
奥亚膨胀度是在煤样的可塑性阶段中直接测定的。b值的大小取决于煤样胶质体对气体的包裹能力和可塑性阶段的气体逸出速度,同时与煤的显微组分组成有着密切关系。奥亚膨胀度测定的是煤样的综合指标,变化幅度较大,对黏结性为中等以上的炼焦煤,特别是偏肥的煤料,可以较好地进行区分,是b值测定黏结性的优点。但对强黏结性煤,b值则具有夸大的现象;对变质程度较高和较低的炼焦煤均测量不出b值,煤样表现为仅收缩。
常用的各黏结性指标各有其优缺点,都是在一定的条件下测量数据才准确可信,甚至同等变质程度的煤样测量结果也相差很大,是由于常规的黏结性指标均没有考虑到煤中显微组分的组成及含量对自身粘结性质的影响。