山東地區(qū)1/3焦煤容惰能力的研究
作者：佚名發(fā)布時(shí)間：1970-01-01
項(xiàng) 茹 陳 鵬 薛改鳳（武漢鋼鐵公司研究院，武漢430080)
容惰能力即容納惰性成分的能力。從煤巖學(xué)的角度考慮，配煤參數(shù)指標(biāo)主要決定于煉焦煤的煤化度和煤巖組成，而煉焦煤容惰能力的研究對(duì)煉焦配煤有較好的指導(dǎo)作用，尤其對(duì)某些變質(zhì)程度不同，但工藝性質(zhì)卻接近的煉焦煤有較好的區(qū)分作用。山東地區(qū)1/3焦煤的揮發(fā)分高，變質(zhì)程度偏低，但其粘結(jié)指數(shù)較高，煤質(zhì)介于氣煤與1/3焦煤之間，在煉焦配煤中，對(duì)其作氣煤配用還是作1/3焦煤配用頗有爭(zhēng)議。但是目前國(guó)內(nèi)沒有統(tǒng)一的容惰能力測(cè)試體系，常見的有粘結(jié)指數(shù)測(cè)試容惰能力法和奧亞膨脹度測(cè)試方法。本文引用粘結(jié)指數(shù)測(cè)試容惰能力法，在保證試樣與無(wú)煙煤總量不變的條件下，改變1/3焦煤（或氣煤、氣肥煤）與貧瘦煤的配比，按照測(cè)定粘結(jié)指數(shù)操作步驟進(jìn)行，對(duì)山東地區(qū)高揮發(fā)分1/3焦煤與氣煤、氣肥煤及其他地區(qū)1/3焦煤進(jìn)行容惰能力的比較。
1 實(shí)驗(yàn)方法
（1）煤的各項(xiàng)工業(yè)指標(biāo)分析按照國(guó)標(biāo)進(jìn)行。
（2）煤的鏡質(zhì)組反射率測(cè)試按照GB/T6948-1998規(guī)定進(jìn)行。反射率分布測(cè)定按武鋼研究院的方法進(jìn)行，將煉焦煤鏡質(zhì)組反射率分成＜0.75% 、0.75%～0.95%、0.95%～1.35％和＞1.35%等 4個(gè)區(qū)間。
（3）煤的容惰能力測(cè)試方法參照國(guó)標(biāo)GB 5447-85測(cè)定煤的粘結(jié)能力方法，因考慮到配煤中惰性成分高粘結(jié)能力弱的煉焦煤主要為貧瘦煤，所以選擇不同比例的貧瘦煤（G值17）與1/3焦煤煤樣1g與5g無(wú)煙煤混合，通過其G′值變化，研究各地?zé)捊姑旱娜荻枘芰Φ牟町悺?/FONT>
2 研究結(jié)果及討論
2.1 煤樣的煤質(zhì)分析結(jié)果
表1列出了山東付村、蔣莊及潤(rùn)峰的1/3焦煤與氣煤、氣肥煤以及其他地區(qū)1/3焦煤的煤質(zhì)比較結(jié)果。
表1 各地區(qū)煉焦煤煤質(zhì)分析結(jié)果
|
礦點(diǎn) |
Ad,% |
Vdaf,% |
St,ad,% |
G |
X,mm |
Y,mm |
Rmax* |
|
黃陵氣煤 |
8.64 |
33.63 |
0.68 |
53 |
36 |
9 |
0.70 |
|
新汶氣肥煤 |
7.45 |
41.18 |
1.53 |
98 |
39 |
29 |
0.67 |
|
山東付村 |
7.53 |
36.18 |
1.53 |
89 |
34 |
20 |
0.74 |
|
山東蔣莊 |
7.40 |
35.90 |
0.70 |
80 |
38 |
15 |
0.72 |
|
山東潤(rùn)峰 |
7.03 |
34.90 |
0.73 |
70 |
31 |
13 |
0.71 |
|
淮南畢家崗 |
9.65 |
32.71 |
0.39 |
91 |
26 |
23 |
0.85 |
|
河南七礦 |
10.52 |
31.97 |
0.47 |
91 |
26 |
20 |
0.92 |
|
河南田莊 |
9.96 |
30.02 |
0.49 |
90 |
21 |
21 |
0.97 |
|
四川渡市 |
10.97 |
30.27 |
0.63 |
87 |
18 |
17 |
0.96 |
|
四川河市壩 |
10.15 |
32.37 |
0.63 |
80 |
32 |
15 |
0.83 |
|
山西張禮 |
8.78 |
33.54 |
0.44 |
81 |
27 |
18 |
0.80 |
*Rmax為平均最大反射率。
從表1中可知，山東付村1/3焦煤的G值、Y值較高，且與河南七礦、田莊等地的1/3焦煤接近，但變質(zhì)程度偏低。山東付村、蔣莊和潤(rùn)峰的1/3焦煤與黃陵氣煤的變質(zhì)程度接近，但G值存在明顯差異，黃陵氣煤的G值最低，山西張禮和四川河市壩1/3焦煤的G值與蔣莊的1/3焦煤接近，但變質(zhì)程度高于蔣莊的1/3焦煤。
2.2 山東地區(qū)1/3焦煤與氣煤、氣肥煤容惰能力的比較
由表1可知，山東地區(qū)1/3焦煤的變質(zhì)程度偏低，揮發(fā)分高，表2列出了山東地區(qū)1/3焦煤與氣煤和氣肥煤的容惰能力的區(qū)別。試驗(yàn)樣為山東潤(rùn)峰、付村、蔣莊的1/3焦煤、黃陵氣煤、新墳氣肥煤與鶴壁貧瘦煤（G值為17)，按不同比例配合，每一試驗(yàn)樣均為l g。
表2 配入不同比例貧瘦煤的山東1/3焦煤、氣煤、氣肥煤的G′值
|
礦 點(diǎn) |
貧瘦煤︰煤樣 |
|
0 |
1︰4 |
1︰3 |
1︰2 |
|
山東付村 |
90 |
74.90 |
73.30 |
67.40 |
|
山東蔣莊 |
80 |
59.80 |
56.60 |
50.80 |
|
山東潤(rùn)峰 |
70 |
51.90 |
47.20 |
40.50 |
|
黃陵氣煤 |
59 |
31.58 |
26.49 |
20.15 |
|
新汶氣肥煤 |
98 |
82.70 |
79.20 |
74.10 |
從表2可看出，黃陵氣煤的G值最低，其次為潤(rùn)峰和蔣莊的1/3焦煤，付村和新墳的氣肥煤較高。當(dāng)配入不同比例的貧瘦煤時(shí)，各G′值的變化趨勢(shì)與原煤的G值大小趨勢(shì)接近，黃陵氣煤G值下降明顯，其次為潤(rùn)峰和蔣莊的1/3焦煤。至于高G值的付村1/3焦煤與新漢氣肥煤配入貧瘦煤后，其G′值也出現(xiàn)下滑，新墳煤的G′值仍比付村煤高，說明新漢氣肥煤比付村1/3焦煤的容惰能力強(qiáng)，而付村煤又比蔣莊和潤(rùn)峰1/3焦煤高，黃陵氣煤容惰能力最弱。根據(jù)實(shí)驗(yàn)還可知，山東蔣莊和潤(rùn)峰的1/3焦煤G值較低，煤質(zhì)偏氣煤性質(zhì)，但因其容惰能力較氣煤強(qiáng)，其配比上仍可略高于氣煤。
2.3 山東地區(qū)1/3焦煤與其他地區(qū)1/3焦煤容惰能力測(cè)試
由表1可看出，山東地區(qū)1/3焦煤的變質(zhì)程度較其他地區(qū)1/3焦煤低，揮發(fā)分高，對(duì)山東地區(qū)1/3焦煤與其工藝性質(zhì)接近的各地1/3焦煤進(jìn)行容惰能力比較，結(jié)果見表3。
表3 配入不同比例貧瘦煤的各地區(qū)1/3焦煤G′值
|
礦 點(diǎn) |
貧瘦煤︰煤樣 |
|
0 |
1︰4 |
1︰3 |
1︰2 |
|
山東付村 |
90 |
74.90 |
73.30 |
67.40 |
|
山東蔣莊 |
80 |
59.80 |
56.60 |
50.80 |
|
山東潤(rùn)峰 |
70 |
51.90 |
47.20 |
40.50 |
|
淮南畢家崗 |
91 |
78.00 |
76.68 |
73.40 |
|
四川渡市 |
87 |
73.62 |
69.39 |
64.41 |
|
四川河市壩 |
83 |
69.04 |
66.11 |
56.83 |
|
山西張禮 |
81 |
69.60 |
65.96 |
56.78 |
|
河南田莊1/3焦煤 |
90 |
78.27 |
75.76 |
70.07 |
|
河南七礦 |
91 |
77.44 |
74.01 |
69.92 |
從表3可看出，若原1/3焦煤的G值高，添加貧瘦煤后其G′值則下降緩和，如畢家崗的1/3焦煤，說明其對(duì)貧瘦煤的粘結(jié)能力強(qiáng)；若原煤G值低，添加貧瘦煤后其G′值下降迅速，如潤(rùn)峰和蔣莊的1/3焦煤，其G′值由原煤的70、80下降到40、50，說明其對(duì)貧瘦煤的粘結(jié)能力弱。根據(jù)1/3焦煤的G值可以看出，付村、田莊、七礦、畢家崗以及渡市的G值接近，其按比例配入貧瘦煤后，G′值的變化出現(xiàn)差異，呈現(xiàn)出不同的容惰性，見圖1。
| 作者:項(xiàng) 茹 陳 鵬等 時(shí)間:2010-1-15 10:51:01 |
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圖1 高G值1/3焦煤配入貧瘦煤后G′值的變化趨勢(shì)
圖1顯示了各高G值的1/3焦煤按比例配入貧瘦煤后G′值的變化趨勢(shì)。從圖1可看出，山東付村礦的G值高達(dá)90，與田莊、七礦等礦點(diǎn)1/3焦煤的G值接近，配入貧瘦煤后，G′值下降比田莊、七礦以及畢家崗的明顯，但比渡市的平緩，這說明付村1/3焦煤的容惰能力比畢家崗七礦以及田莊1/3焦煤略低，但比渡市1/3焦煤高。這主要由于山東付村1/3焦煤的變質(zhì)程度低，膠質(zhì)體較稀薄，當(dāng)惰性成分達(dá)到一定比例時(shí)，其粘結(jié)能力下降明顯，但付村1/3焦煤配入貧瘦煤后，其G′值比河南七礦等地1/3焦煤僅低3～6,說明付村1/3焦煤的容惰能力仍顯示1/3焦煤特征，配用上可以保持較高的配比（揮發(fā)分允許范圍內(nèi)）。
圖2列出了蔣莊、潤(rùn)峰、河市壩及張禮等G值較低的1/3焦煤配入一定比例貧瘦煤后G′值的變化趨勢(shì)。從圖2可看出，潤(rùn)峰1/3焦煤的G′值下降最明顯，蔣莊1/3焦煤原煤的G值雖然與張禮、河市壩1/3焦煤接近，但隨著貧瘦煤的配入，其G′值下降也明顯，而張禮與河市壩1/3焦煤的變化趨勢(shì)較接近。根據(jù)以上分析可知，蔣莊1/3焦煤的容惰能力比張禮和河市壩1/3焦煤弱，但高于潤(rùn)峰1/3焦煤，這也說明對(duì)于工藝性質(zhì)接近、變質(zhì)程度不同的1/3焦煤，變質(zhì)程度低的1/3焦煤的容惰能力較弱。
根據(jù)山東地區(qū)1/3焦煤與各地高G值1/3焦煤與低G值1/3焦煤比較結(jié)果可知，山東棗莊付村1/3焦煤的容惰能力比畢家崗、七礦和田莊1/3焦煤微弱，略高于四川渡市的1/3焦煤。根據(jù)所取煤樣，山東潤(rùn)峰1/3焦煤的容惰能力較差，山東蔣莊1/3焦煤比河市壩、張禮1/3焦煤的容惰能力弱。
圖2 低G值113焦煤配入貧瘦煤后G′值變化結(jié)果
3 小結(jié)
（1）容惰能力的測(cè)試方法較多，本文引用粘結(jié)指數(shù)測(cè)試方法，在保證試樣與無(wú)煙煤總量不變的前提下，改變煤樣與貧瘦煤的配比，按照測(cè)定粘結(jié)指數(shù)的操作步驟進(jìn)行。此方法對(duì)煤質(zhì)不同的煉焦煤的容惰能力有較好的區(qū)分作用。
（2）煉焦煤的容惰能力與其煤化度和煤巖組成相關(guān)，從目前國(guó)內(nèi)常用指標(biāo)看，即與煉焦煤的變質(zhì)程度和工藝性質(zhì)相關(guān)。對(duì)于G值、Y值接近的1/3焦煤，變質(zhì)程度高的容惰能力強(qiáng)；而對(duì)于變質(zhì)程度接近的1/3焦煤，G值、Y值高的1/3焦煤容惰能力強(qiáng)。
（3）通過山東地區(qū)1/3焦煤與氣煤、氣肥煤、其他地區(qū)1/3焦煤容惰能力的比較，新汶氣肥煤的容惰能力最強(qiáng)；山東蔣莊和潤(rùn)峰的1/3焦煤G值較低，煤質(zhì)偏氣煤性質(zhì)，但因其容惰能力較氣煤強(qiáng)，其配比上仍應(yīng)略高于氣煤。山東付村1/3焦煤的容惰能力比其他高G值的1/3焦煤微弱，略高于渡市1/3焦煤，說明其容惰能力仍顯示1/3焦煤性質(zhì)，配用上可以保持較高配比（揮發(fā)分允許范圍內(nèi)）。山東蔣莊、潤(rùn)峰1/3焦煤的G值、Y值與四川河市壩等低G值的1/3焦煤接近，但因其變質(zhì)程度偏低，其容惰能力較低。 | |
