應(yīng)用煤巖學(xué)在煉焦生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、應(yīng)用煤巖學(xué)應(yīng)用煤巖學(xué)在煉焦生產(chǎn)中的應(yīng)用在煉焦生產(chǎn)中的應(yīng)用石焦集團(tuán)石焦集團(tuán) 王寧王寧Tel:E_mail: heb_主要內(nèi)容n概述n煤巖學(xué)基本概念n各個(gè)顯微組分在結(jié)焦過(guò)程中的變化n煤巖學(xué)配煤原理與焦炭質(zhì)量n應(yīng)用實(shí)例n應(yīng)用注意的問(wèn)題第一部分 煤巖學(xué)的基本概念主要介紹煤的形成過(guò)程，顯微組分及煤的鏡質(zhì)組反射率等。一、概述n應(yīng)用煤巖學(xué)是近代煤化學(xué)的重要組成部分。它通過(guò)測(cè)定煤的顯微組分組成及各顯微組分性質(zhì)，客觀地反映出來(lái)了煤的有機(jī)成分的復(fù)雜混合體的豐質(zhì)，應(yīng)用于煤分類(lèi)和煤加工工藝取得了顯著成果。n在煉焦工業(yè)中，應(yīng)用煤巖學(xué)豐富了配煤理論和焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)理論，提高了配煤煉焦技術(shù)。尤其是發(fā)

2、現(xiàn)了小球體和形成中間相概念后， 奠定了最有說(shuō)服力的成焦機(jī)理的新理論，大大推動(dòng)了現(xiàn)代煉焦工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。應(yīng)用煤巖學(xué)已成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。n煤巖學(xué)，不僅僅是幾個(gè)指標(biāo)問(wèn)題，更重要的煤巖學(xué)內(nèi)涵，煤巖學(xué)的研究方法，應(yīng)將煤巖學(xué)提高到理念高度，將煤巖學(xué)貫穿于煉焦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。n主要研究工具：顯微鏡煤的形過(guò)程植物殘骸泥炭褐煤煙煤無(wú)煙煤泥炭化作用變質(zhì)作用成巖作用成煤作用在整個(gè)地質(zhì)年代中，三個(gè)主要的成煤期：1、古生代的石炭紀(jì)和二迭紀(jì)，成煤植物主要為孢子植物，主要煤種為煙煤和無(wú)煙煤2、中生代的侏羅紀(jì)，成煤植物主要是裸子植物，3、新生代的第三紀(jì)，成煤植物主要為被子植物，主要煤種為褐煤和煙煤n我國(guó)煤炭資源成煤期特點(diǎn)：

3、n1、成煤期多，從泥盆紀(jì)前就開(kāi)始形成石煤到第三紀(jì)的泥炭，持續(xù)時(shí)間六億年，其中有十幾次成煤期，以侏侏羅紀(jì)的石炭二迭紀(jì)成煤最為豐富n2、分布廣泛類(lèi)型復(fù)雜。陰山以北主要為晚侏羅紀(jì)及第三紀(jì)煤，陰山以南至昆侖秦嶺之間，主要是石炭二迭紀(jì)煤及早、中侏羅世煤，昆侖秦嶺以南，以二迭節(jié)煤為主，還有早古生代煤，早石炭世煤，晚三迭世及第三紀(jì)煤以煉焦為主的有機(jī)顯微組分分類(lèi)n分類(lèi)的原則：從中國(guó)煤特點(diǎn)出發(fā)，采用成因與工工藝性質(zhì)相結(jié)合原則，以反光油浸下的特征為主，結(jié)合透光及熒光特征進(jìn)行分類(lèi)。n分類(lèi)依據(jù)：在顯微鏡下顏色，突起，反射率，結(jié)構(gòu)，形態(tài)特征，成因及物理化學(xué)，工藝性質(zhì)劃分為四個(gè)顯微組分組，即，鏡質(zhì)組，半鏡質(zhì)組，惰質(zhì)組，殼

4、質(zhì)組，再根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)保存程度，形態(tài)我大?。▊€(gè)別時(shí)按反射率）的差別，將顯微組分再細(xì)分為若干個(gè)組分和亞組分n國(guó)標(biāo)GB/Ir 15588-2001煙煤顯微組分分類(lèi)對(duì)各個(gè)顯微組分都有具體的描述，但最好在有經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)指導(dǎo)煙煤有機(jī)組分分類(lèi)表組代號(hào)組分代號(hào)亞組分代號(hào)鏡質(zhì)組V結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體碎屑鏡質(zhì)體TCVD結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體1結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體2均質(zhì)鏡質(zhì)體基質(zhì)鏡質(zhì)T1T2C1C2半鏡質(zhì)組SV結(jié)構(gòu)半鏡質(zhì)體無(wú)結(jié)構(gòu)半鏡質(zhì)體碎屑半鏡質(zhì)體STSCSVD惰質(zhì)組I半絲質(zhì)體絲質(zhì)體微粒體粗粒體SFFMiMa粗粒體1粗粒體2殼質(zhì)組E孢粉體角質(zhì)體樹(shù)脂體SPCuRe大孢子體小孢子體一些煤的照片n同一顯微組分具有相近的成因過(guò)程，不同顯微組分有

5、成因上的聯(lián)系n鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組主要由植物的木質(zhì)纖維細(xì)胞形成，但經(jīng)受的早期分解作用不同。在泥炭階段已經(jīng)確立下來(lái)，成煤以后不再發(fā)生變化鏡質(zhì)組：腐植化作用凝膠化作用，近于還原環(huán)境；惰質(zhì)組：絲炭化作用、緩慢氧化作用；不完全氧化產(chǎn)物過(guò)渡組分：凝膠化作用或絲炭化作用交替進(jìn)行；n殼質(zhì)組：植物器官、組織的殘植化作用；n各個(gè)顯微組分在性質(zhì)是顯著的差異，在結(jié)焦過(guò)程中所起的作用也是不同。n鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組是活性組分n惰質(zhì)組和礦物是惰性組分n半鏡質(zhì)組是過(guò)渡性組分，在性質(zhì)上和結(jié)結(jié)焦過(guò)程中所起的作用更接近惰性組分n在煉焦煤中，鏡質(zhì)組性質(zhì)對(duì)煉焦煤性質(zhì)起決定性作用鏡質(zhì)組殼質(zhì)組惰質(zhì)組揮發(fā)分中等高低粘結(jié)性高中低反射率中等低高碳含量中

6、等低高氫含量中等高低樣品Mad%Ad%Vdaf%FCdaf%原料煤 7.434.4336.4363.57鏡質(zhì)組6.402.3739.6060.40惰質(zhì)組6.883.5425.3074.70樣品Cdaf%Hdaf%Odaf%Ndaf%Sdaf%原料煤79.774.6714.370.990.20鏡質(zhì)組77.835.0315.941.010.19惰質(zhì)組82.633.7712.620.800.18中國(guó)煉焦煤的顯微組分特征n中國(guó)煉焦煤中顯微組分布特征與成煤時(shí)代密切相關(guān)，即鏡質(zhì)組以侏羅紀(jì)最高，惰質(zhì)組以石炭，二疊紀(jì)煤最高，殼質(zhì)組以晚二疊紀(jì)樂(lè)平煤系最高n經(jīng)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)主要煉焦煤產(chǎn)地的巖相組成鏡質(zhì)組含量小于70的

7、占62%大于80的只有12%。如果含量以惰質(zhì)組（惰質(zhì)組2/3半鏡質(zhì)組礦物）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，大于30%煤樣占一半以上，而小于20%的為18.3n巖相不均一，惰性組分含量高是我國(guó)主要煉焦煤礦區(qū)的基本特征之一。n主要煉焦煤中鏡質(zhì)組含量（上圖）與總惰質(zhì)組含量（下圖）的分布煤的鏡質(zhì)組分射率及反射率分布n反射率定義：礦物對(duì)垂直入射于磨光面上的光線(xiàn)反射能力。n常用的反射率種類(lèi)：n鏡質(zhì)體最大反射率：在單偏光下轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)所測(cè)得的鏡質(zhì)體反射率的最大值。用Rmax表示n鏡質(zhì)體隨機(jī)反射率：是把在非偏光下，不轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)把測(cè)得的鏡質(zhì)體反射率。用Rran表示nRmax2.5%時(shí)：Rran=0.938RmaxnRmax為2.56.5時(shí)

8、Rran=0.777Ramx+0.3082n同一種煤，不同點(diǎn)的反射率的值是不同的。但分布范圍很窄，接近正態(tài)分布，方差小于0.1，這用于鑒定混煤。nRRnii1) 1(2112nnRRnSniinii所有煤的顯微組分均隨煤的變質(zhì)程度的提高而增大鏡質(zhì)體的數(shù)量在煤中占絕對(duì)地位鏡質(zhì)組較均一，同一煤鏡質(zhì)組的反射率健在n反射率是反映變質(zhì)程度的最準(zhǔn)確的指標(biāo)。隨著煤變質(zhì)程度的提高，鏡質(zhì)組的反射率有規(guī)律的增大n方差，是表示煤的反射率分布范圍即混洗混配程度的一個(gè)指標(biāo)，反射率分布范圍越寬，其值越大n鏡質(zhì)組反射率分布情況比平均最大反射率值更有用，它能體現(xiàn)全鏡質(zhì)組反射率分布情況比平均最大反射率值更有用，它能體現(xiàn)全部鏡質(zhì)

9、組質(zhì)量的細(xì)節(jié)。部鏡質(zhì)組質(zhì)量的細(xì)節(jié)。煤的結(jié)焦性除了和煤的變質(zhì)程度及炭相結(jié)成影響外，還有其它因素有著，如成煤植物種類(lèi)，年代，所處的環(huán)境有關(guān)。不同時(shí)代煤中活性組分粘結(jié)性差異圖中為古生代煤中生代煤不僅僅是G值，其它Y值，基氏流動(dòng)度等也有類(lèi)似的規(guī)律。而且硫含量也有明顯的差異。中國(guó)不同類(lèi)別煉焦煤的鏡質(zhì)體最大平均反射率n中國(guó)各類(lèi)煤的Rmax及Vdaf的分布范圍煤種RmaxVdaf煤種RmaxVdaf氣煤0.6000.8060.704（12）34.450.540.1焦煤1.0351.5151.228(21)18.028.023.2氣肥煤0.6500.8100.711（6)37.850.544.8瘦煤1.384

10、1.6321.450(5)14.519.817.11/3焦煤0.7251.0830.915（52)37.550.544.8貧瘦煤1.3181.6921.580(20)13.418.516.0肥煤0.9471.4081.050(32)25.636.831.2中國(guó)煤分類(lèi)（煉焦煤）16肥煤肥煤2636氣肥煤氣肥煤56轉(zhuǎn)換指標(biāo)轉(zhuǎn)換指標(biāo)Y25mm8515焦煤焦煤25351/3焦煤焦煤45氣煤氣煤655014瘦煤瘦煤SM243444351323中粘煤中粘煤33433042長(zhǎng)焰煤長(zhǎng)焰煤CY2022弱粘煤弱粘煤32512貧瘦煤貧瘦煤PS011貧煤貧煤PM21不粘煤不粘煤BN314110202837粘結(jié)指數(shù)粘結(jié)

11、指數(shù)G揮發(fā)分揮發(fā)分VdafRomax/% 可能煤類(lèi)（按出現(xiàn)頻率排列）0.5 褐煤、長(zhǎng)焰煤0.50.6 長(zhǎng)焰煤、不粘煤、氣煤0.60.7 1/3焦煤、氣煤、長(zhǎng)焰煤、不粘煤、氣肥煤0.70.8 1/3焦煤、氣煤、氣肥煤、弱粘煤、不粘煤、長(zhǎng)焰煤0.80.9 1/3焦煤、氣煤、弱粘煤、不粘煤、肥煤、氣肥煤0.91.0 1/3焦煤、肥煤、氣煤、1/2中粘煤、氣肥煤1.01.1 肥煤、焦煤1.11.2 肥煤、焦煤1.21.3 焦煤、肥煤、1.31.4 焦煤、肥煤1.41.5 焦煤1.51.6 焦煤、瘦煤、貧瘦煤1.61.7 瘦煤、焦煤、貧瘦煤1.71.8 瘦煤、貧瘦煤、焦煤、貧煤1.81.9 貧瘦煤、瘦煤

12、、貧煤1.92.0 貧瘦煤、貧煤、瘦煤2.02.5 貧煤煤的變質(zhì)程度與中國(guó)煤分類(lèi)n在應(yīng)用反射率及反射分布鑒定時(shí)就注意的幾個(gè)問(wèn)題n混煤鑒定，不能得到很精確的混煤比。如果兩種煤的顯微組分差別很大，所得到的結(jié)果也是很不令人滿(mǎn)意如兩種煤，A、B兩種煤按1:1的比例混勻，A的鏡質(zhì)組含量為60，B煤鏡質(zhì)組含量為40，能過(guò)鏡質(zhì)組反射率分布得到的混主煤比可能為6:4。但煤焦煤中，鏡質(zhì)組一般占約大多數(shù)，在組分含量相差不大的情況下，剝離出的鏡質(zhì)組比例可近似看作是原混入煤的比例。n反射率不能準(zhǔn)確判斷煤種，中國(guó)煉焦煤分類(lèi)主要依據(jù)煤的工藝性質(zhì)還分類(lèi)，不是按照煤的變質(zhì)程度。反射率與煤種只有一個(gè)大致的對(duì)應(yīng)關(guān)系。反射率測(cè)定應(yīng)

13、注意的幾個(gè)問(wèn)題n粘結(jié)劑和煤樣比例問(wèn)題n制樣時(shí)破碎方式及粒度掌握控制n光片的質(zhì)量n儀器的穩(wěn)定時(shí)間n固定的點(diǎn)行間距，符合數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理n一但開(kāi)始測(cè)定，顯微鏡光路等不能再動(dòng)n保證一定的區(qū)域n如果人工和半自動(dòng)測(cè)定，必須保證點(diǎn)數(shù)。鏡質(zhì)組反射率及反射率測(cè)定自動(dòng)化n目前，世界頂級(jí)的蔡司顯微鏡配合顯微光度計(jì)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡質(zhì)組反射率反射率分布的自動(dòng)化測(cè)定，在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)廣泛推廣，數(shù)十家焦化企業(yè)的使用證明，其測(cè)定精度已經(jīng)完全滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)GB694886 煤的鏡質(zhì)組反射率測(cè)定方法要求，具有省時(shí)、省力，效率高等優(yōu)點(diǎn)，也降低了煤巖測(cè)定的門(mén)檻要求，可以在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)展工作，在工作實(shí)踐中再學(xué)習(xí)，提高，特別適合企業(yè)的基礎(chǔ)不

14、太好的企業(yè)應(yīng)用。此外，本系統(tǒng)還功能豐富，提供了確實(shí)混煤比，半自動(dòng)測(cè)定，測(cè)定焦炭氣孔率等功能，對(duì)煤巖的普及，提高焦化企業(yè)對(duì)煤認(rèn)識(shí)水平和配煤水平，起到了推動(dòng)作用。n煤巖測(cè)定自動(dòng)化是發(fā)展趨勢(shì)煤巖測(cè)定自動(dòng)化是發(fā)展趨勢(shì)第二部分 煤的各個(gè)顯微組分在結(jié)焦過(guò)程中的作用主要介紹煤的結(jié)焦過(guò)程及各個(gè)顯微組分的衍生物及煤巖學(xué)配煤的基本原理鏡質(zhì)組在成焦過(guò)程中的作用n鏡質(zhì)組是成焦的主體原料，由它性質(zhì)和數(shù)量決定的。它是成焦過(guò)程中顆粒表面產(chǎn)生非揮發(fā)性液相的主體。煤粒表而的非揮發(fā)性液相是形成焦塊的絕對(duì)原因。n鏡質(zhì)組質(zhì)量主要表現(xiàn)在產(chǎn)生的膠質(zhì)體的質(zhì)量和數(shù)量上差異，主要由煤的變質(zhì)程度決定。測(cè)定最大膠質(zhì)層厚度主要體現(xiàn)在膠質(zhì)體的數(shù)量上，

15、而不能反應(yīng)膠質(zhì)體的質(zhì)量。Rmax在1.1附近時(shí)，產(chǎn)生的膠質(zhì)體的質(zhì)量是最好的。n焦炭多孔體的形成 鏡質(zhì)組受熱處于軟化狀態(tài)，分解氣體的內(nèi)壓小于膠質(zhì)體的阻力，則形成封閉氣孔，如氣體能沖破膠質(zhì)體的阻力，固化則形成開(kāi)放氣孔，后者約占90以上，如果備煤和煉焦工藝條件固定，氣孔參數(shù)主要決定于鏡質(zhì)組的反射率及反射率分布。n由鏡質(zhì)組衍生的焦炭是微組構(gòu)對(duì)焦炭強(qiáng)度的影響。鑲嵌結(jié)構(gòu)多的焦炭冷態(tài)強(qiáng)度好，同性結(jié)構(gòu)反應(yīng)性較高，分子層片來(lái)不及排列就趨向固化，強(qiáng)度不高，層狀結(jié)構(gòu)的流動(dòng)形和片狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的層片排列趨向有序，比各向同性致密，但光學(xué)結(jié)構(gòu)單元而結(jié)合不一定牢固。n鏡質(zhì)組形成的光學(xué)結(jié)構(gòu) 變質(zhì)程度由低到高形成各向同性、細(xì)粒、粗

16、粒，流動(dòng)、葉片，基礎(chǔ)各向異性，光學(xué)各向異性結(jié)構(gòu)單元尺過(guò)依序均與，與CO2的反應(yīng)性依次減弱。惰質(zhì)組及其焦化后的衍生物n惰質(zhì)組的惰性現(xiàn)象 惰質(zhì)組在加熱過(guò)程中有分解反應(yīng)，但不軟化，不會(huì)出現(xiàn)中間相過(guò)程。它參與成焦必須在其表面吸附一定量的非自生的非揮發(fā)液相。n惰質(zhì)組在成焦過(guò)程中的兩面性 主要決定于它的大小和數(shù)量。n顆粒大，形成裂紋中心。n顆粒細(xì)，參與氣孔壁形成，使氣孔壁增厚，提高焦焦炭強(qiáng)度n顆粒過(guò)細(xì)，比表面過(guò)大，要吸附更多的非揮發(fā)性液相，影響焦炭強(qiáng)度，特別是耐磨強(qiáng)度M10n惰質(zhì)組是煤中天然瘦化劑。n惰質(zhì)組對(duì)焦炭成焦后氣孔參數(shù)的影響n(yōu)惰質(zhì)質(zhì)組衍生物的光學(xué)性質(zhì)：絲炭和破片，為各向同性。半鏡質(zhì)組及其焦化后的衍

17、生物n半鏡質(zhì)組 是一種鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組兩者之間過(guò)渡性組分，其性質(zhì)介于兩者之間n半鏡質(zhì)組在加熱過(guò)程中的動(dòng)態(tài)和光學(xué)性質(zhì) 更接近惰質(zhì)組。在加熱過(guò)程中，棱角不再尖銳，有些軟化傾向外，其它一切均同惰質(zhì)組。成焦后的衍生物是碎片，為光學(xué)各向同性。殼質(zhì)組組及其焦化后的衍生物n低變質(zhì)程度煤中殼質(zhì)組分解溫度低，膠質(zhì)體多而稀，揮發(fā)分和氫含量高，固化溫度低，殘留炭少n中變質(zhì)程度煉焦煤中的殼質(zhì)組結(jié)焦性逐漸類(lèi)似于其共生的鏡質(zhì)組，在加熱過(guò)程也近似于鏡質(zhì)組。I各向同性 Mf細(xì)粒鑲嵌 Mc粗粒鑲嵌 F流動(dòng)狀L葉片 B基礎(chǔ)各向異性生產(chǎn)配合煤鏡質(zhì)組反射率分布及其與焦炭的光學(xué)組織組成的關(guān)系煤中不同變質(zhì)程度鏡質(zhì)組與焦炭光學(xué)組織之間大致衍

18、變關(guān)系煤中不同變質(zhì)程度鏡質(zhì)組與焦炭光學(xué)組織之間大致衍變關(guān)系焦炭光學(xué)組織焦炭光學(xué)組織相應(yīng)的鏡質(zhì)組變質(zhì)程度相應(yīng)的鏡質(zhì)組變質(zhì)程度各向同性各向同性鏡質(zhì)組反射率鏡質(zhì)組反射率0.75%鑲嵌結(jié)構(gòu)鑲嵌結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)組反射率鏡質(zhì)組反射率0.751.5%纖維狀結(jié)構(gòu)纖維狀結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)組反射率鏡質(zhì)組反射率1.11.6%片狀結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)組反射率鏡質(zhì)組反射率1.42.0%基礎(chǔ)各向異性基礎(chǔ)各向異性鏡質(zhì)組反射率鏡質(zhì)組反射率2.0%第三部分 煤巖學(xué)配煤原理與焦炭質(zhì)量煤巖學(xué)配煤基本原理n煤不是均一物質(zhì)。每一種煤都是天然的配煤。n活性組分即鏡質(zhì)組的反射率分布是決定煉焦煤性質(zhì)的首要因素?；钚越M分的質(zhì)量不均一，可以用反射率分布來(lái)表示。在1.

19、1附近活性組分的質(zhì)量最好。塑性溫度區(qū)間寬，適應(yīng)性好。n決定煤性質(zhì)的另一個(gè)重要因素是惰性組分含量。在結(jié)焦過(guò)程中，惰性組分是必不可少的。n結(jié)焦過(guò)程中煤粒之間不是簡(jiǎn)單的互熔，是通過(guò)界面反應(yīng)鍵合聯(lián)結(jié)起來(lái)的。n煤中惰性組分與任何其它煤巖組分在成焦后的界面是清晰而尖銳n變質(zhì)程度接近的煤成焦化界面結(jié)合良好，界面不清晰n兩種變質(zhì)程度不同的煉焦煤的形成的界面清晰，結(jié)合的質(zhì)量取決于變質(zhì)程度的差異。nRmax在1.1附近時(shí)，與其它煉焦煤均有不同程度的界面過(guò)渡帶n界面質(zhì)量決定焦炭的質(zhì)量。n理想的配合煤反射率布應(yīng)是平滑斜降的，不應(yīng)出現(xiàn)明顯的凹口，尤其是Rmax在1.1附近。n膨脹壓力有利于促進(jìn)界面反反應(yīng)的進(jìn)行一些焦炭圖

20、片焦炭質(zhì)量n焦炭抗碎強(qiáng)度M40，主要和裂紋的生成有關(guān)n焦炭的耐磨強(qiáng)度M10：主要和膠質(zhì)體的質(zhì)量和數(shù)量有關(guān)。低變質(zhì)程度和高變質(zhì)程度煤都影響M10nM10對(duì)煤質(zhì)的變化反應(yīng)靈比M40靈敏n焦炭的反應(yīng)性CRI：除于焦炭的光學(xué)組織有關(guān)外，也和焦炭的氣孔結(jié)構(gòu)如開(kāi)放氣孔的比例，氣孔率及孔徑分布有關(guān)，因?yàn)檫@和氣體分子的擴(kuò)散速度有關(guān)。n焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度CSR：受焦炭的主要受反應(yīng)性CRI影響。也受焦炭的光學(xué)組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。 CO2對(duì)不同的顯微組構(gòu)，破壞的情況是不同的。對(duì)于鑲嵌結(jié)構(gòu)，形成麻點(diǎn)，對(duì)于基礎(chǔ)各向異性，形成長(zhǎng)的深的裂紋，可以解釋為什么有的焦炭反應(yīng)性并不高，但反應(yīng)后強(qiáng)度低的情況n關(guān)于搗固煉焦：總是改善焦炭的M1

21、0但對(duì)M40的影響不一定。搗固煉焦雖然不能改變焦炭的光學(xué)結(jié)構(gòu)組織，但是因?yàn)楦鼮橹旅?，也可以從分子擴(kuò)散速度上改善焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度。第四部分 應(yīng)用實(shí)例一 、石焦的情況n石焦集團(tuán)，自1996年起，就與鞍山科技大學(xué)周師庸教授合作開(kāi)展了應(yīng)用煤巖學(xué)在煉焦生產(chǎn)中的應(yīng)用研究課題，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2000年該課題通過(guò)了由煤炭科學(xué)研究總院北京分院、河北理工大學(xué)、鞍山科技大學(xué)等地的知名專(zhuān)家主持的省級(jí)鑒定，獲省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，省冶金科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。n當(dāng)時(shí)的立項(xiàng)背景：1)進(jìn)廠精煤的混洗混配;2)傳統(tǒng)的依靠G值、Y值已無(wú)法滿(mǎn)足控制焦炭質(zhì)量的需要。n其主要工作內(nèi)容包括：n1)控制來(lái)煤質(zhì)量將煤巖指標(biāo)納

22、入焦煤合同考核。如果配入其它如果配入其它非煉焦煤，其變質(zhì)程度跨度變大，那么標(biāo)準(zhǔn)差也要變大非煉焦煤，其變質(zhì)程度跨度變大，那么標(biāo)準(zhǔn)差也要變大。煤種都有混洗混配現(xiàn)象。最為麻煩的是，無(wú)煙煤等非煉焦煤的配入。盡管從總體配煤而言，配入量少，但可以影響全局。存在混混配的情況主要有：n焦煤的混洗混配最為雜亂，可以長(zhǎng)焰煤，1/3焦煤，一直到無(wú)煙煤，反射率分布范圍從0.6到2.5以上n1/3焦煤 高揮發(fā)分強(qiáng)粘結(jié)性煤配入長(zhǎng)焰煤不粘煤或弱粘煤，這種情況下，基本上還是一個(gè)峰，但峰變寬n瘦煤的情況，主要是用貧煤等，配入粘結(jié)性煤，以提高總體的粘結(jié)性n肥煤也存在類(lèi)似的情況，但較少見(jiàn)，因?yàn)榕淙牒?，Y值達(dá)不到要求n以上情況，大多

23、時(shí)從Y值膨脹曲線(xiàn)上也有所反應(yīng)，但遠(yuǎn)不如煤的反射率分布表現(xiàn)的直觀。煤種RmaxSGY肥煤1.0820.18987.224.5煤種RmaxSGY1/3焦0.8130.13480.314.5煤種RmaxSGY焦煤1.3840.32679.414.0煤種RmaxSGY瘦煤1.6040.23556.24.5n2)合理堆放煤種;堆入同一堆的煤必須靠近這一堆煤的Rmax的中心值;同一堆煤各煤的反射率分布圍成的面積必須大部分重合。但目前情況下，有其局限性。因?yàn)槊嘿Y源的緊張，煤的采購(gòu)不僅僅局限于一個(gè)較近地域范圍，采購(gòu)范圍的擴(kuò)大導(dǎo)致常有不同成煤年代，不同成因的情況，導(dǎo)致結(jié)焦性的差異。平均最大最小正離差負(fù)離差M10

24、后6.37.85.20.560.65前8.111.26.41.030.81M40后86.288.083.0+1.07-0.89前79.583.272.41.903.02所取得的效果：瘦煤多配入10; 實(shí)施前后對(duì)比：采取措施前后M40的對(duì)比采取措施前后M40的對(duì)比實(shí)際中遇到的一些問(wèn)題的實(shí)例n1、M40難以改善的問(wèn)題n當(dāng)時(shí)的情況是，配煤G值為83，Y值17，所得到焦炭外觀顏色、塊度均正常，但M40一直很低7779，采取提高焦煤用量，等等多配入提高焦煤用量等等，無(wú)論如何也達(dá)到到80以上。其后觀察轉(zhuǎn)鼓后的焦炭發(fā)現(xiàn)有不粒度約36mm范圍的不融物質(zhì)。收集后做成光片，在正交偏光下觀察為基礎(chǔ)各向性，所以斷定混

25、入無(wú)煙煤所致。對(duì)所有煤種進(jìn)行反射率測(cè)定，發(fā)現(xiàn)有一供煤商在煤中配入無(wú)煙煤所致。n調(diào)整配比后的G值為75，Y值為15.5，M40為82，問(wèn)題得以解決。n結(jié)論是：無(wú)煙煤混入后，如果不能粉碎到一定粒度后，會(huì)形成裂紋中心，影響焦炭的M40n2、M10難以改善的問(wèn)題n當(dāng)時(shí)的情況是M10總在9左右，甚至有時(shí)超過(guò)10，但M40尚可，在80以上，如何降低M10成為一個(gè)因攏配煤配煤人員的一個(gè)棘手問(wèn)題。對(duì)配入煤精確測(cè)定反射率健在，小于0.6范圍占到12.5，焦炭外觀結(jié)構(gòu)不均勻，粘結(jié)性組分明顯不足，確定有或不弱粘結(jié)性煤參與。對(duì)所有煤的種進(jìn)行反射率測(cè)定，找到膠質(zhì)層測(cè)定的原始記錄，確定某供應(yīng)商混入不粘煤。n調(diào)整配比后，M

26、10得以降低。n結(jié)論：M10和M40的影響因素雖然決定與煤質(zhì)，但影響機(jī)理要是有區(qū)別的，M10，M40 兩者間沒(méi)有必然聯(lián)系。n3）搗固煉焦焦炭碎，M25低n問(wèn)題:焦炭碎，M40低，G值62Y值12.3，M25為86，經(jīng)觀察，判斷除焦炭過(guò)火外，還惰性物質(zhì)不足的原因。n解決：原有的瘦煤質(zhì)量：揮發(fā)分為16.04，G值52，S為0.42，換為揮發(fā)分為14.12，G為26的另一種瘦（貧）煤，配入比例不變，M25提高至90.5，塊度增大，而且降低了成本。n結(jié)論：搗固煉焦更需要瘦化劑，但前提是粒度必須保證。n4）搗固煉焦焦炭塊度大，M10高n問(wèn)題現(xiàn)象：焦炭塊大，沒(méi)有棱角，結(jié)構(gòu)疏松。經(jīng)過(guò)咨詢(xún)，在配合煤中配入3未經(jīng)磨細(xì)的焦粉。導(dǎo)致結(jié)焦過(guò)程中氣體保持不住，膨脹壓力變小。n結(jié)論：焦粉作為一種惰性物質(zhì)，必須細(xì)粉碎，否則作為一種多孔物質(zhì)它還會(huì)吸附一定量的膠質(zhì)體。n5）大同煤（周老師做的工作）大同煤具有低灰，低硫的特點(diǎn)，原來(lái)僅作為動(dòng)力煤，但通過(guò)對(duì)煤進(jìn)行深入研究，其鏡質(zhì)組是有粘結(jié)性的，其不結(jié)焦的原因主要是惰性物質(zhì)太高，單獨(dú)