第2章(3) 煤的化學性質、工藝性質

1、煤變油工廠煤變油工廠煤的磺化是煤與濃硫酸或發(fā)煙硫酸作用發(fā)生的反煤的磺化是煤與濃硫酸或發(fā)煙硫酸作用發(fā)生的反應，生成磺化煤的過程。應，生成磺化煤的過程。 RH + HOSO3H R-SO3H + H2O 上述磺化產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、過篩即得氫型磺化上述磺化產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、過篩即得氫型磺化煤，與煤，與Na交換制成鈉鹽即為鈉型磺化煤。交換制成鈉鹽即為鈉型磺化煤。二、二、磺化煤的用途磺化煤的用途 磺化煤主要作為表面活性劑用于水質軟化、磺化煤主要作為表面活性劑用于水質軟化、 處理處理廢水、石油鉆井泥漿調整等。廢水、石油鉆井泥漿調整等。 煤和烴類元素組成比較煤和烴類元素組成比較 煤和烴類元素組成比較煤和烴類

2、元素組成比較元元素素無無煙煙煤煤中揮中揮發(fā)分發(fā)分煙煤煙煤高揮高揮發(fā)分發(fā)分煙煤煙煤褐褐煤煤煤瀝煤瀝青青甲甲苯苯粗石粗石油油汽油汽油甲甲烷烷C93.788.480.372.787.491.383.88675H2.45.05.54.26.58.711.11425O2.44.111.121.33.5N0.91.71.91.22.20.2S0.60.81.20.60.371.0H/C0.310.680.820.860.91.141.761.944粘結性粘結性粘結性粘結性一、煤的發(fā)熱量的定義一、煤的發(fā)熱量的定義單位重量的煤完全燃燒后釋放出的熱量，單位：單位重量的煤完全燃燒后釋放出的熱量，單位：kJ/g或或

3、MJ/kg。二、煤的發(fā)熱量的測定原理二、煤的發(fā)熱量的測定原理（1）稱量稱量1g煤樣置于氧彈中，并將氧彈充入純氧煤樣置于氧彈中，并將氧彈充入純氧2.63.0MPa，然后放入有水的內(nèi)桶中；，然后放入有水的內(nèi)桶中；（2）點燃煤樣，煤樣燃燒釋放的熱量傳給內(nèi)桶中的水；點燃煤樣，煤樣燃燒釋放的熱量傳給內(nèi)桶中的水；（3）測定內(nèi)桶水溫，校正熱損失，即可計算彈筒發(fā)熱測定內(nèi)桶水溫，校正熱損失，即可計算彈筒發(fā)熱量，用量，用Qb,ad表示。表示。三、煤在氧彈中燃燒與在大氣中燃燒的區(qū)別三、煤在氧彈中燃燒與在大氣中燃燒的區(qū)別（1）燃燒條件的區(qū)別：）燃燒條件的區(qū)別：溫度、氣氛、壓力、恒容、恒壓溫度、氣氛、壓力、恒容、恒壓（

4、2）燃燒結果的區(qū)別：）燃燒結果的區(qū)別：反應、產(chǎn)物反應、產(chǎn)物（3）對發(fā)熱量的影響：）對發(fā)熱量的影響：四、發(fā)熱量的校正四、發(fā)熱量的校正（1）彈筒發(fā)熱量：）彈筒發(fā)熱量：彈筒直接測得的發(fā)熱量。彈筒直接測得的發(fā)熱量。（2）高位發(fā)熱量：）高位發(fā)熱量：由彈筒發(fā)熱量扣除氮、硫特殊反應熱。由彈筒發(fā)熱量扣除氮、硫特殊反應熱。（3）低位發(fā)熱量：）低位發(fā)熱量：由高位發(fā)熱量扣除水蒸汽冷凝熱。由高位發(fā)熱量扣除水蒸汽冷凝熱。五、五、)95(ad b,adb,ad b,ad v,gr,QSQQ式中：式中：Sb,ad由彈筒洗液測得的硫含量，滿足下列條件之由彈筒洗液測得的硫含量，滿足下列條件之一時，即可用全硫代替：一時，即可用全

5、硫代替： Qb,ad14.6kJ/g，或，或St,ad4%。 硝酸生成熱校正系數(shù)。試驗證明，硝酸生成熱校正系數(shù)。試驗證明， 與與Qb,ad有關，取值如有關，取值如下：下：Qb,ad 16.7kJ/g時，時， =0.001016.7kJ/g25.10kJ/g時，時， =0.0016六、六、對水不同狀態(tài)熱效應的校正對水不同狀態(tài)熱效應的校正恒容低位發(fā)熱量恒容低位發(fā)熱量從恒容高位發(fā)熱量中扣除水（煤中的吸附水和氫燃燒從恒容高位發(fā)熱量中扣除水（煤中的吸附水和氫燃燒生成的水）的汽化熱，稱為恒容低位發(fā)熱量，簡稱低位發(fā)生成的水）的汽化熱，稱為恒容低位發(fā)熱量，簡稱低位發(fā)熱量，用符號熱量，用符號Qnet,v,ad表

6、示，計算公式如下：表示，計算公式如下：Qnet,v,ad= Qgr,v,ad206Had23Mad式中：式中：Qnet,v,ad空氣干燥基的恒容低位發(fā)熱量，空氣干燥基的恒容低位發(fā)熱量，J/g；Mad煤樣的空氣干燥基水分，煤樣的空氣干燥基水分，%；2060.01g氫生成的水的汽化熱，氫生成的水的汽化熱，J；230.01g吸附水的汽化熱，吸附水的汽化熱，J。七、七、)MHC100()100(100)MHC100(100adadad v,gr,maf gr,AMQQ式中：式中：Qgr,maf恒濕無灰基高位發(fā)熱量，恒濕無灰基高位發(fā)熱量，kJ/g；MHC煤樣的最高內(nèi)在水分，煤樣的最高內(nèi)在水分，%。八、發(fā)

7、熱量基準換算八、發(fā)熱量基準換算發(fā)熱量基準換算的目的發(fā)熱量基準換算的目的換算公式換算公式（1）彈筒發(fā)熱量和高位發(fā)熱量的基準換算公式）彈筒發(fā)熱量和高位發(fā)熱量的基準換算公式adad v,gr,d v,gr,100100 MQQadadad v,gr,daf v,gr,100100 AMQQadtad v,gr,ar v,gr,100100 MMQQ八、發(fā)熱量基準換算八、發(fā)熱量基準換算換算公式換算公式（2）低位發(fā)熱量的基準換算公式）低位發(fā)熱量的基準換算公式tarar v,gr,tadtadad v,gr,ar v,net,23H206 23100100)H206(MQMMMQQdd v,gr,adad

8、ad v,gr,d v,net,H206 100100)H206(QMQQdafdaf v,gr,adadadad v,gr,daf v,net,H206 100100)H206(QAMQQ成因類型的影響成因類型的影響：腐泥煤、殘植煤：腐泥煤、殘植煤和腐植煤和腐植煤煤巖組成煤巖組成的影響的影響：鏡質組、穩(wěn)定組、絲質組：鏡質組、穩(wěn)定組、絲質組礦物質的影響：礦物質分解吸熱、礦物質不發(fā)熱礦物質的影響：礦物質分解吸熱、礦物質不發(fā)熱風化的影響風化的影響：氧含量增加、灰分增加：氧含量增加、灰分增加：元素組成的變化：元素組成的變化九、九、影響煤發(fā)熱量的因素影響煤發(fā)熱量的因素煤的發(fā)熱量是煤質特性的綜合指標，許

9、多因素對煤的煤的發(fā)熱量是煤質特性的綜合指標，許多因素對煤的發(fā)熱量有不同程度的影響。發(fā)熱量有不同程度的影響。一一、煤的熱解、煤的熱解概念概念煤在隔絕空氣的條件下進行加熱，發(fā)生一系列的煤在隔絕空氣的條件下進行加熱，發(fā)生一系列的物理變化和化學反應，生成氣體物理變化和化學反應，生成氣體(煤氣煤氣)、液體、液體(焦油焦油)、固、固體體(半焦或焦炭半焦或焦炭)的過程，稱為煤的熱解的過程，稱為煤的熱解(pyrolysis)、干餾或、干餾或炭化炭化(carbonization)。熱解分類熱解分類按熱解終溫按熱解終溫低溫干餾低溫干餾(500-600)以液體產(chǎn)物為目標以液體產(chǎn)物為目標中溫干餾中溫干餾(700-80

10、0)制取燃料煤氣制取燃料煤氣高溫干餾高溫干餾(950-1050)煉焦煉焦二二、煤熱解過程主要的反應類型、煤熱解過程主要的反應類型 煤的熱解中的裂解反應煤的熱解中的裂解反應 一次熱解產(chǎn)物的二次熱解反應一次熱解產(chǎn)物的二次熱解反應 煤熱解中的縮聚反應煤熱解中的縮聚反應 二二、煤熱解過程主要的反應類型、煤熱解過程主要的反應類型 煤的熱解中的裂解反應煤的熱解中的裂解反應二二、煤熱解過程主要的反應類型、煤熱解過程主要的反應類型裂解反應，如裂解反應，如脫氫反應脫氫反應，如，如C6H1 2C H2C H2+3H+H22加氫反應加氫反應，如，如OHCH3NH2+H2+H2OH2+CH4+H2+NH3縮合反應縮合

11、反應，如，如+C4H6+H22C4H6+H22二二、煤熱解過程主要的反應類型、煤熱解過程主要的反應類型煤熱解中的縮聚反應煤熱解中的縮聚反應 膠質體固化過程的膠質體固化過程的，主要是在熱解生成的自由，主要是在熱解生成的自由基之間的縮聚，其結果生成半焦?；g的縮聚，其結果生成半焦。半焦分解，半焦分解，生成焦炭?？s聚反應是芳，生成焦炭。縮聚反應是芳香結構脫氫。香結構脫氫。三、粘結性煙煤熱解過程三、粘結性煙煤熱解過程（1）干燥脫吸階段（室溫干燥脫吸階段（室溫300）（2）膠質體的生成和固化階段（膠質體的生成和固化階段（300550）（3）半焦轉化為焦炭的階段半焦轉化為焦炭的階段三、粘結性煙煤熱解過程

12、三、粘結性煙煤熱解過程（1）干燥脫吸階段（室溫）干燥脫吸階段（室溫300）120：煤炭脫水、干燥煤炭脫水、干燥120200：解吸，脫除吸附的解吸，脫除吸附的CH4、CO、CO2等等氣體。氣體。300：低變質程度的煤開始熱解，生成低變質程度的煤開始熱解，生成CO2、CO等，等，生成放出熱解水和微量的焦油。生成放出熱解水和微量的焦油。三、粘結性煙煤熱解過程三、粘結性煙煤熱解過程（2）膠質體的生成和固化階段（膠質體的生成和固化階段（300550） 300480：煤分解、解聚，析出大量焦油和氣體煤分解、解聚，析出大量焦油和氣體其中：其中：在在450左右的溫度區(qū)間，焦油的析出量最左右的溫度區(qū)間，焦油的析

13、出量最大。在該階段由于熱解，生成了氣大。在該階段由于熱解，生成了氣(煤氣和呈氣態(tài)的焦油煤氣和呈氣態(tài)的焦油)、液、固液、固(未分解的煤未分解的煤)三相共存的物質，稱為膠質體。三相共存的物質，稱為膠質體。450550(600)膠質體固化成為半焦：膠質體分解膠質體固化成為半焦：膠質體分解加速，開始縮聚，生成分子量很大的物質，膠質體固化為加速，開始縮聚，生成分子量很大的物質，膠質體固化為半焦。半焦。三、三、粘結性粘結性煙煤熱解過程煙煤熱解過程（3）半焦轉化為焦炭的階段）半焦轉化為焦炭的階段（5501000）該階段以縮聚反應為主，由半焦轉化為焦炭。該階段以縮聚反應為主，由半焦轉化為焦炭。550750，半

14、焦分解析出大量的氣體，主要是半焦分解析出大量的氣體，主要是H2和少和少量的量的CH4，成為熱解的二次氣體。半焦分解釋放出大量氣，成為熱解的二次氣體。半焦分解釋放出大量氣體后，體積收縮產(chǎn)生裂紋。在此階段基本上不產(chǎn)生焦油。體后，體積收縮產(chǎn)生裂紋。在此階段基本上不產(chǎn)生焦油。7501000，半焦進一步分解，繼續(xù)析出少量氣體，半焦進一步分解，繼續(xù)析出少量氣體，主要是主要是H2，同時半焦發(fā)生縮聚，使芳香碳網(wǎng)不大增大，結，同時半焦發(fā)生縮聚，使芳香碳網(wǎng)不大增大，結構單元的排列有序化進一步增強，最后半焦轉化成為焦炭。構單元的排列有序化進一步增強，最后半焦轉化成為焦炭。四、非粘結性煤熱解過程四、非粘結性煤熱解過程

15、煤化程度低的非粘結性煤煤化程度低的非粘結性煤如褐煤、長焰煤等，其熱解過如褐煤、長焰煤等，其熱解過程與煙煤大體類似，同樣有分解、裂解和縮聚等反應發(fā)生，程與煙煤大體類似，同樣有分解、裂解和縮聚等反應發(fā)生，生成大量氣體和焦油，只是在熱解過程中沒有膠質體生成，生成大量氣體和焦油，只是在熱解過程中沒有膠質體生成，不會產(chǎn)生熔融、膨脹等現(xiàn)象，熱解前后煤粒仍然呈分離狀不會產(chǎn)生熔融、膨脹等現(xiàn)象，熱解前后煤粒仍然呈分離狀態(tài)，不會粘結成塊。態(tài)，不會粘結成塊。煤化程度高的非粘結性煤，煤化程度高的非粘結性煤，如貧煤、無煙煤，其熱解過如貧煤、無煙煤，其熱解過程較為簡單，以裂解為主，釋放出少量的熱解氣體，其中程較為簡單，以

16、裂解為主，釋放出少量的熱解氣體，其中熱值高的烴類如甲烷含量較低，氫含量則較高，煤氣熱值熱值高的烴類如甲烷含量較低，氫含量則較高，煤氣熱值相對較低。相對較低。五、煤熱解產(chǎn)生膠質體的性質五、煤熱解產(chǎn)生膠質體的性質 膠質體的熱穩(wěn)定性（溫度間隔膠質體的熱穩(wěn)定性（溫度間隔 ）膠質體的透氣性膠質體的透氣性膠質體的流動性膠質體的流動性膠質體的膨脹性膠質體的膨脹性六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（一）（一）粘結性和結焦性的概念粘結性和結焦性的概念定義：定義：煤的煤的粘結性粘結性是指煙煤在干餾時產(chǎn)生的膠質體粘結是指煙煤在干餾時產(chǎn)生的膠質體粘結自身和自身和/或惰性物料的能力。煤的或惰性物料的能力。煤的

17、結焦性結焦性是指單種煤或配是指單種煤或配合煤在工業(yè)焦爐或模擬工業(yè)焦爐的煉焦條件下（一定的升合煤在工業(yè)焦爐或模擬工業(yè)焦爐的煉焦條件下（一定的升溫速度、加熱終溫等），粘結成塊并最終形成具有一定塊溫速度、加熱終溫等），粘結成塊并最終形成具有一定塊度和強度的焦炭的能力。度和強度的焦炭的能力。研究煤的粘結性和結焦性的意義：研究煤的粘結性和結焦性的意義：煤的粘結性是評價煙煤能否用于煉焦的主要依據(jù)，也煤的粘結性是評價煙煤能否用于煉焦的主要依據(jù)，也是評價低溫干餾、氣化、或動力用煤的重要依據(jù)。是評價低溫干餾、氣化、或動力用煤的重要依據(jù)。六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（二）羅加指數(shù)（二）羅加指數(shù)R.

18、I.測定：測定：稱取稱取1g煤樣與煤樣與5g標準無煙煤放入特制坩堝內(nèi)攪拌標準無煙煤放入特制坩堝內(nèi)攪拌均勻并鋪平，放上鋼質砝碼，在均勻并鋪平，放上鋼質砝碼，在6kg負荷下壓實負荷下壓實30秒，加秒，加蓋，連同砝碼一起放入已預熱至蓋，連同砝碼一起放入已預熱至850的馬弗爐灼燒的馬弗爐灼燒15分分鐘，取出，冷卻后稱量焦渣總質量為鐘，取出，冷卻后稱量焦渣總質量為m0，用孔徑為，用孔徑為1mm的圓孔篩篩分，稱量篩上物質量為的圓孔篩篩分，稱量篩上物質量為m，然后進行每次，然后進行每次5分分鐘的轉鼓轉磨（轉鼓轉速為鐘的轉鼓轉磨（轉鼓轉速為50 2rpm），共），共3次，每次轉次，每次轉磨結束后將焦渣用磨結束

19、后將焦渣用1mm圓孔篩篩分，并稱量篩上物質量，圓孔篩篩分，并稱量篩上物質量，分別得到分別得到m1、m2和和m3。計算：計算：羅加指數(shù)羅加指數(shù)RI用用：六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（二）羅加指數(shù)（二）羅加指數(shù)R.I.優(yōu)缺點優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：羅加指數(shù)法具有明顯的優(yōu)點，表現(xiàn)在設備簡單快羅加指數(shù)法具有明顯的優(yōu)點，表現(xiàn)在設備簡單快速、所需試驗煤樣少、它不但能反映煤的粘結能力還能在速、所需試驗煤樣少、它不但能反映煤的粘結能力還能在一定程度上反映焦炭的強度。一定程度上反映焦炭的強度。缺點：缺點：但羅加指數(shù)也有缺點，如加熱速度遠遠高于工但羅加指數(shù)也有缺點，如加熱速度遠遠高于工業(yè)煉焦的加熱速度，

20、使粘結性測值偏高，對強粘結性煤區(qū)業(yè)煉焦的加熱速度，使粘結性測值偏高，對強粘結性煤區(qū)分能力差，對弱粘結性煤的重現(xiàn)性差，不同的標準無煙煤分能力差，對弱粘結性煤的重現(xiàn)性差，不同的標準無煙煤導致測定結果的不一致，使得各國間的測值不具可比性。導致測定結果的不一致，使得各國間的測值不具可比性。適用性：適用性：中等粘結性的煤中等粘結性的煤六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（三）粘結指數(shù)（三）粘結指數(shù)GR.I.1、來歷：、來歷：針對羅加指數(shù)的缺點改進而來的。針對羅加指數(shù)的缺點改進而來的。2、測定要點：、測定要點：原理和儀器與羅加指數(shù)法完全相同。標準原理和儀器與羅加指數(shù)法完全相同。標準無煙煤、配比、測

21、定步驟等有不少變化和改進。無煙煤、配比、測定步驟等有不少變化和改進。六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（三）粘結指數(shù)（三）粘結指數(shù)GR.I.3、改進點及優(yōu)點：、改進點及優(yōu)點：（1）將標準無煙煤的粒度降為將標準無煙煤的粒度降為0.10.2mm，一方面一方面與試與試驗煤樣粒度接近，可防止發(fā)生煤樣粒度偏析，影響測定結驗煤樣粒度接近，可防止發(fā)生煤樣粒度偏析，影響測定結果，果，另一方面，另一方面，降低無煙煤粒度，可增加其吸納膠質體的降低無煙煤粒度，可增加其吸納膠質體的能力，有利于提高對強粘結性煤的區(qū)分能力能力，有利于提高對強粘結性煤的區(qū)分能力；（；（2）根據(jù)煤根據(jù)煤樣的粘結性強弱靈活改變配比，

22、粘結性較強的煤用樣的粘結性強弱靈活改變配比，粘結性較強的煤用1:5的比的比例，粘結性較弱的煤用例，粘結性較弱的煤用3:3的比例，可以提高強粘結性煤的的比例，可以提高強粘結性煤的區(qū)分能力和弱粘結性煤的測定準確性和重現(xiàn)性區(qū)分能力和弱粘結性煤的測定準確性和重現(xiàn)性；（；（3）轉鼓轉鼓試驗由試驗由3次改為次改為2次，提高了測定效率。次，提高了測定效率。：六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（四）膠質層指數(shù)（四）膠質層指數(shù)Y1、測定要點是：、測定要點是：將煤樣裝入特制的將煤樣裝入特制的，并在上面加，并在上面加一可移動壓盤，壓盤通過杠桿和重錘相連，使壓盤對煤樣一可移動壓盤，壓盤通過杠桿和重錘相連，使

23、壓盤對煤樣產(chǎn)生產(chǎn)生0.1MPa的壓力。然后模擬煤樣在焦爐中的受熱過程，的壓力。然后模擬煤樣在焦爐中的受熱過程，以以3/min的升溫速度從煤杯底部單側加熱，使煤杯中的煤的升溫速度從煤杯底部單側加熱，使煤杯中的煤樣形成一系列溫度不同的等溫層。等溫層的溫度從上到下樣形成一系列溫度不同的等溫層。等溫層的溫度從上到下依次遞增。當溫度升到煤的軟化點時，煤開始軟化形成具依次遞增。當溫度升到煤的軟化點時，煤開始軟化形成具有塑性的膠質體，當溫度升到固化溫度時，膠質體開始固有塑性的膠質體，當溫度升到固化溫度時，膠質體開始固化形成半焦。這樣，煤杯中的煤樣就逐層軟化、熔融再固化形成半焦。這樣，煤杯中的煤樣就逐層軟化、

24、熔融再固化。在試驗過程中要用特制的探針定時測量膠質層的厚度，化。在試驗過程中要用特制的探針定時測量膠質層的厚度，以膠質層最大厚度作為以膠質層最大厚度作為Y值。值。六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（四）膠質層指數(shù)（四）膠質層指數(shù)Y2、膠質層指數(shù)測定得到的體積曲線。、膠質層指數(shù)測定得到的體積曲線。優(yōu)點：優(yōu)點：其優(yōu)點是其優(yōu)點是Y值具有可加性。值具有可加性。缺點：缺點：（1）膠質層厚度只能反映膠質體的數(shù)量，不能膠質層厚度只能反映膠質體的數(shù)量，不能反映膠質體的質量；反映膠質體的質量；（2）測定過程的規(guī)范性強，影響測定測定過程的規(guī)范性強，影響測定結果的因素多；結果的因素多；（3）測定時所需煤樣

25、量大；測定時所需煤樣量大；（4）對弱粘對弱粘煤煤(Y7mm)和膠質體流動性大的煤和膠質體流動性大的煤(Y25mm)測定的精度測定的精度差、重現(xiàn)性差。差、重現(xiàn)性差。適用性：適用性：膠質層指數(shù)法較適合于中等粘結性的煤，膠質層指數(shù)法較適合于中等粘結性的煤，六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（四）膠質層指數(shù)（四）膠質層指數(shù)Y3、膠質層指數(shù)之優(yōu)缺點、膠質層指數(shù)之優(yōu)缺點 測定要點：測定要點：將煤樣按規(guī)定方法制成形狀和大小類似于粉將煤樣按規(guī)定方法制成形狀和大小類似于粉筆的煤筆，放入專用膨脹管內(nèi)，煤筆上部放置一根能自由筆的煤筆，放入專用膨脹管內(nèi)，煤筆上部放置一根能自由滑動的膨脹桿。將上述裝置放入專用

26、電爐后，在膨脹桿上滑動的膨脹桿。將上述裝置放入專用電爐后，在膨脹桿上端連接一枝記錄筆，記錄筆與卷在勻速轉動的轉筒上的記端連接一枝記錄筆，記錄筆與卷在勻速轉動的轉筒上的記錄紙相接觸，以錄紙相接觸，以3/min的升溫速度加熱，在記錄紙上就記的升溫速度加熱，在記錄紙上就記錄下膨脹桿上下移動的位移曲線。測量并計算位移的最大錄下膨脹桿上下移動的位移曲線。測量并計算位移的最大距離占煤筆原始長度的百分數(shù)，作為煤樣的膨脹度，即奧距離占煤筆原始長度的百分數(shù)，作為煤樣的膨脹度，即奧亞膨脹度指標（亞膨脹度指標（b）。六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b六、煤粘結性的評定方法

27、六、煤粘結性的評定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b儀器儀器六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b儀器儀器六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b膨脹管膨脹管六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b體積曲線體積曲線六、煤粘結性的評定方法六、煤粘結性的評定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b優(yōu)缺點優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：奧亞膨脹度對中、強粘結性煤的區(qū)分能力強，對奧亞膨脹度對中、強粘結性煤的區(qū)分能力強，對強粘結性煤，區(qū)分能力好于強粘結性煤，區(qū)分能力好于Y值，測定時人為誤差小，結值，測

28、定時人為誤差小，結果重現(xiàn)性好。果重現(xiàn)性好。對弱粘結性煤區(qū)分能力差，以及實驗儀器加工精對弱粘結性煤區(qū)分能力差，以及實驗儀器加工精度要求高，規(guī)范性太強。度要求高，規(guī)范性太強。強粘結性煤強粘結性煤與煤炭氣化、燃燒有關的工藝性質，主要包括煤的與煤炭氣化、燃燒有關的工藝性質，主要包括煤的發(fā)熱量、煤與氣化介質的反應活性、煤的著火點、煤的發(fā)熱量、煤與氣化介質的反應活性、煤的著火點、煤的機械強度、煤灰性質（灰熔點，結渣性和灰粘度）、煤機械強度、煤灰性質（灰熔點，結渣性和灰粘度）、煤的熱穩(wěn)定性等。這里主要介紹煤的的熱穩(wěn)定性等。這里主要介紹煤的機械強度、二氧化碳機械強度、二氧化碳反應性。反應性。一、概述一、概述煤

29、的機械強度的意義煤的機械強度的意義測定要點：測定要點：煤的機械強度測定方法是取粒度為煤的機械強度測定方法是取粒度為60100mm的煤塊的煤塊25kg，放在帶有活動底板的鐵箱中。在地面，放在帶有活動底板的鐵箱中。在地面上放置一塊厚度上放置一塊厚度20mm的鋼板，在其上方將裝有煤塊的鐵的鋼板，在其上方將裝有煤塊的鐵箱升高到箱升高到2m的高度，然后打開活門使煤塊跌落到鋼板上。的高度，然后打開活門使煤塊跌落到鋼板上。用用2525的篩子過篩，然后將篩上物重新按上法作跌落試的篩子過篩，然后將篩上物重新按上法作跌落試驗并篩分，再將篩上物依上法跌落并篩分。將大于驗并篩分，再將篩上物依上法跌落并篩分。將大于25

30、mm的塊煤稱重，計算它占原始煤塊重量的百分數(shù)，這就是煤的塊煤稱重，計算它占原始煤塊重量的百分數(shù)，這就是煤炭的機械強度。炭的機械強度。二、煤的機械強度二、煤的機械強度 1、煤的反應性的定義：、煤的反應性的定義：是指在一定溫度條件下，煤炭與不是指在一定溫度條件下，煤炭與不同氣體介質（同氣體介質（CO2、O2、H2O等）相互作用的反應能力。等）相互作用的反應能力。2、測定要點：、測定要點：煤炭反應性的表示方法很多，如用活化能、煤炭反應性的表示方法很多，如用活化能、反應速度、反應物分解率等。比較簡便準確的方法是反應速度、反應物分解率等。比較簡便準確的方法是CO2還原率（分解率）。還原率（分解率）。CO

31、2還原率測定方法要點是：先將煤還原率測定方法要點是：先將煤進行干餾，取一定粒級的焦渣裝入特制的剛玉反應管中，進行干餾，取一定粒級的焦渣裝入特制的剛玉反應管中，通入通入CO2氣在一定溫度下反應，取反應后氣體分析其中的氣在一定溫度下反應，取反應后氣體分析其中的CO2濃度，濃度，。三、煤的反應性三、煤的反應性 三、煤的反應性三、煤的反應性 3、煤的反應性的影響因素、煤的反應性的影響因素煤炭反應性與煤化程度、煤中的礦物質等因素有關。煤炭反應性與煤化程度、煤中的礦物質等因素有關。煤化程度高，煤的反應性低，煤灰中鉀、鈉、鈣等含量高，煤化程度高，煤的反應性低，煤灰中鉀、鈉、鈣等含量高，由于它們對反應過程有催

32、化作用，使煤的反應性就高。由于它們對反應過程有催化作用，使煤的反應性就高。煤灰熔融性主要取決于煤灰成分的組成比例煤灰熔融性主要取決于煤灰成分的組成比例，灰成分中，灰成分中SiO2和和Al2O3含量高，灰熔點也高。而含量高，灰熔點也高。而CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O等堿性成分高則灰熔點就低。等堿性成分高則灰熔點就低。 氧化、弱還原和強還原氣氛下，氧化、弱還原和強還原氣氛下，F(xiàn)e元素分別以元素分別以Fe2O3、FeO和和Fe的形式存在，其熔點也各不同。的形式存在，其熔點也各不同。Fe2O3的熔點是的熔點是1560，F(xiàn)eO是是1535，F(xiàn)e是是1420。在弱還原性氣氛下在弱還原性氣氛下， FeO能與能與SiO2形成形成一系列低共熔混合物，如一系列低共熔混合物，如4FeO SiO2，2FeO SiO2和和FeO SiO2等，等，它們的熔融范圍均在它們的熔融范圍均在11381180之間。在工業(yè)條件下，煤炭燃之間。在工業(yè)條件下，煤炭燃燒或氣化成渣部位的氣氛一般是燒或氣化成渣部位的氣氛一般是弱還原性弱還原性的，因此，在測定煤的，因此，在測定煤灰熔融性時，一般模擬弱還原性氣氛進行?；胰廴谛詴r，一般模擬弱還原性氣氛進行。2-H2-H2