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配煤是中國科技名詞。

世界上最古老的四大文字系統,一是5500年前兩河流域蘇米爾人創造的楔形文字[1],二是5000多年前尼羅河流域古埃及人創造的聖書字[2],三是3300年前中國殷商時期的甲骨文,四是1500年前起源於中美洲的瑪雅文字。其它文字都早已消亡,只有中國文字的發展未曾斷裂,從商代一直傳承至今,漢字是世界上現存最古老的文字,這是我們中華民族寶貴的文化遺產。

名詞解釋

煉焦煤、電煤摻燒、鍋爐作業準備的工序之一。

煉焦用煤品種較多,應用配煤技術,不僅能保證焦炭質量,還能合理地利用煤炭資源,節約優質煉焦煤,擴大煉焦煤資源。配煤技術涉及煤的多項工藝性質、結焦特性和灰分、硫分、揮發分的配合性質和煤的成焦機理等。長期以來,配煤試驗一直是選定配煤方案、驗證焦炭質量的不可缺少的配煤技術程序。

配煤方法有配煤槽配煤和露天配煤廠配煤兩種。常用的設備有配煤盤、電磁振動給料器和自動配煤裝置等。

煤化工企業中使用的鍋爐以及氣化爐都對煤質有相應的要求,在保持目前生產條件不變的情況下,不僅要進一步提升鍋爐的工作效率以及氣化爐的反應效率,還要儘量保護環境、提高自身的經濟和社會效益,用煤設備運行的效率與配煤技術是息息相關的,因為用煤設備的工作效果與煤質之間有直接的關係。

當煤炭質量符合了設計標準以後,利用配煤技術可以使用煤設備不再局限於某種煤質,在充分利用所有煤炭資源的同時還降低了成本。同時配煤實現了動力煤以及原料煤資源的擴大,通過幾種煤的搭配可以使其更加高效,化學產品的產率也得到了提升。

配煤理論

當前世界各國煉焦煤資源稀缺,高爐的大型化對焦炭質量及其穩定性的要求越來越高,而煉焦煤資源中強粘結性煤卻越來越少,這一矛盾在我國尤為突出。考慮到經濟效益及現實情況,國內外各焦化廠都在致力於配煤方案的研究。雖然方案千變萬化,而卻不外乎膠質層重疊原理、互換性原理、共炭化原理這三種。

膠質層重疊原理

要求配合煤中各單種煤的膠質體的軟化區間和溫度間隔能較好地搭接,這樣可使配合煤在煉焦過程中,能在較大的溫度範圍內處於塑性狀態,從而改善粘結過程,並保證焦炭的結構均勻。其中典型的方法是「J法」配煤技術。「J法」配煤技術是一種快速、準確、簡單、經濟、隨機確定各種最佳(實用)配煤方案的新技術,以「煤的粘結能力測定法」為基礎,以煤與焦相互統一變化規律為依據,準確預測焦炭強度,按Jb-Vdaf「米」字形配煤圖及其原則進行操作,評估煤質,確定「主導煤」,辨明「添加劑煤」和「填充劑煤」,用簡易「優選法」確定配煤比,定出配煤方案。

互換性配煤原理

焦炭質量取決於煉焦煤中的活性組分、惰性組分含量及煉焦操作條件。單種煤的變質程度決定其活性組分的質量,鏡質組平均組最大反射率是反映單種煤的變質程度的最佳指標。

應用煤岩學指導配煤,很多焦化廠都有自己的配煤方案,但一般都是鏡質組平均隨機反射率、反射率直方圖及鏡惰比三個參數作為煤岩學配煤參數。根據互換性配煤原理,當配煤有較強粘結性時,加入一定量焦粉或無煙煤有利於焦炭質量提高,回配3%~5%的焦粉代替瘦煤煉焦,技術上是可行的,但在同樣煤質情況下不添加粘結劑,要保證焦炭質量,焦粉的細度至關重要。

共炭化原理

煤中加入非煤粘結劑進行炭化,稱為共炭化。共炭化研究為採用低變質程度弱粘結煤煉焦時選用合適的粘結劑提供了理論依據,也為加入有機渣油﹑塑料類﹑橡膠類﹑瀝青等與煤共炭化提供了可能性,並且為解決當前世界的環境污染問題做出了很大的貢獻。國外Collin在400℃下將廢塑料與煤焦油瀝青共熱解,收集熱解油和氣體產物,反應所得的殘餘物與弱粘結煤共焦化能提高其結焦性;烏克蘭的研究工作則是利用配煤同塑脂廢料共焦化,由於芳香結構的有機物對配煤的結焦性具有良好的影響,所得焦炭強度得以提高,並獲得貴重的化學產品。

國內中國科學院山西煤炭化學研究所李保慶等利用10g固定床反應器研究廢塑料與煤共焦化特性。試驗結果表明,當廢塑料添加量不超過5%時,煤氣產率增加,焦油收率提高,焦油中脂肪烴和甲基化芳香化合物明顯增加,而半焦性質基本不受影響。

研究認為,廢塑料與煤共焦化技術可行。該所曾對幾種瀝青與重慶焦化渣用Corbett法進行了組成分析,研究表明,減壓渣油和丙烷脫瀝青飽和烴含量較高,瀝青質很少,作為改質劑性能較差。熱裂化渣油和乙烯焦油含有相當高的芳烴與瀝青,QI少,因此作為改質劑性能較好。煤焦油瀝青具有較高的芳香性能,因此溶劑性能較好,但QI含量高,對焦油過程中間相發展不利。

參考文獻