1.煤:煤可分為泥煤、褐煤、煙煤及無煙煤,冶金工業(yè)應(yīng)用的是煙煤。
(1)煤的工業(yè)分析成分:煤是復(fù)雜的有機(jī)化合物,對(duì)其進(jìn)行元素分析比較困難,現(xiàn)在普遍采用工業(yè)分析法,將煤分成四個(gè)組成物:揮發(fā)物、固定碳、灰分、水份。
1)揮發(fā)物:煤在隔離空氣條件下,加熱到850℃,分解出來的氣體量,作為揮發(fā)物含量。
揮發(fā)物的化學(xué)成分中主要是H2、CH4、C2H4……等等,碳?xì)浠衔锏臍怏w混合物。揮發(fā)物是可燃的。含揮發(fā)物高的煙煤,燃燒時(shí)速度快,發(fā)熱量高,火焰長。揮發(fā)物可以制作煤焦油,及許多有用的化工材料;
2)固定碳:將煤在高溫下分解出揮發(fā)物,殘留上的固體可燃物質(zhì)稱之為固體碳。它是煤中重要的發(fā)熱成分(C);
3)灰分:煤完全燃燒后,剩下來的固體渣稱為灰分;
4)水份:水在煤中的形式主要是機(jī)械地附著在煤表面或被吸附在燃料內(nèi)部,或以結(jié)晶水形式存在于雜質(zhì)中(如CaSO4·2H2O)。
(2)煙煤:
煙煤是冶金工業(yè)重要的原料,其優(yōu)點(diǎn)是煙煤燃燒生成的火焰較長,有利于爐內(nèi)溫度的分布。煙煤固定碳含量在50~60%,灰份一般波動(dòng)在10~30%之間,水分為2~10%。
煙煤的低發(fā)熱量介于6500~7500千卡/公斤。煙煤發(fā)熱量計(jì)算可以用北京煤礦科學(xué)研究院提出的經(jīng)驗(yàn)公式:
Q低=(50F+K-9A-△Q)千卡/公斤
式中 F——固體碳百分含量:
A——灰分的百分含量:
K——與揮發(fā)物含量有關(guān)的系數(shù);
[揮發(fā)物百分含量:≤20 20~30 30~40
K值:4300~4600 4600~5100 4800~5200]
△Q=2.97(100-W-A)+6W
當(dāng)揮發(fā)份≤18%時(shí);
△Q=2.16(100-W-A)+6W
式中 W——水的百分含量。
2.焦炭:
焦炭是焦結(jié)煙煤在隔絕空氣下進(jìn)行高溫干餾的產(chǎn)品,它是冶金工業(yè)重要的燃料。冶金焦炭多孔隙,孔隙度為45~55%。冶金工業(yè)對(duì)焦炭提出的要求條件為:
(1)化學(xué)成分:△燃(揮發(fā)物)<1.2%;A干<15%;S干≯1.0%。
(2)塊度:為保證透氣性,其塊度一般規(guī)定為28~125毫米。
(3)焦炭低發(fā)熱量:一般為6350~6550千卡/公斤。
二、液體燃料
液體燃料包括汽油、煤油、柴油及重油。冶金工業(yè)爐所用液體燃料主要是重油。
1.重油的性質(zhì):重油比較稠濃,為褐色或綠褐色,發(fā)熱量9500~1000千卡/公斤。
2.重油牌號(hào):可分20、60、100和200號(hào)。其牌號(hào)是按照在50℃以下,重油的恩氏粘度排列的。
3.重油使用時(shí),幾個(gè)重要指標(biāo):
(1)重油的粘度:粘度大小影響重油的輸送和霧化。粘度越大,流動(dòng)性越小。重油的粘度隨著溫度提高而降低。為了便于輸送,通常要把重油加熱到70~180℃,當(dāng)將重油霧化時(shí),必須將重油加熱到110~120℃。
(2)重油的閃點(diǎn):加熱重油時(shí),揮發(fā)出可燃?xì)怏w與空氣混合后當(dāng)接觸火源時(shí),能發(fā)出閃光現(xiàn)象,此時(shí)的溫度稱之為“閃點(diǎn)”。為了安全生產(chǎn),閃點(diǎn)是加熱重油的重要指標(biāo)。
(3)重油的凝固點(diǎn):開始凝固的溫度叫凝固點(diǎn)。為便于運(yùn)輸,在氣溫較低的地區(qū),應(yīng)選用凝固點(diǎn)較低的重油。
三、氣體燃料
1.氣體燃料的種類:
氣體燃料在冶金生產(chǎn)中常用的有高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣,發(fā)生爐煤氣和天然氣。
(1)高爐煤氣:它是高爐煉鐵的副產(chǎn)品,其中主要成份為CO,發(fā)熱量850~950千卡/標(biāo)米3;
(2)焦?fàn)t煤氣:它是煉焦的付產(chǎn)品,其中主要成分是H2及CH4。它的發(fā)熱量可達(dá)4000~4500千卡/標(biāo)米3;
(3)發(fā)生爐煤氣:它是由加熱固體燃料而得,其主要成分是CO,發(fā)熱量可達(dá)1200~1500千卡/標(biāo)米3。
(4)天然氣:它的主要成分是甲烷(CH4),發(fā)熱量約為8000~9000千卡/標(biāo)米3;
(5)伴生天然氣:它是由天然氣和石油出產(chǎn)一起的氣。它的主要成分除了甲烷(CH4)外,還有不飽和烴,發(fā)熱量可達(dá)10,000千卡/標(biāo)米3以上。
2.使用煤氣的安全知識(shí)
(1)煤氣管道應(yīng)保持正壓,防止空氣混入管道引起爆炸;
(2)防止煤氣管道漏氣,以免起車間爆炸或中毒事件發(fā)生;
(3)煤氣設(shè)備廠房,要通風(fēng)良好,嚴(yán)禁煙火;
(4)煤氣設(shè)備應(yīng)裝配安全閥,以防設(shè)備爆炸。
煤焦化與配煤的區(qū)別和聯(lián)系
煤焦化方法是:把煤放在隔絕空氣的環(huán)境下加熱到1000攝氏度左右(干餾),煤變成焦炭和煤氣。焦?fàn)t煤氣的主要組成是H2、CH4、CO、CO2等。
配煤一般是采用動(dòng)力配煤技術(shù)的生物質(zhì)型煤配方,其成分及質(zhì)量百分含量如下:煙煤34-%,無煙煤34-36%,鈣基固硫劑5-9%,稻草粘結(jié)劑14-%,粘結(jié)添加劑膨潤土1-3%,水3-5%。所述的鈣基固硫劑為:粒度為0.3mm~0.5mm的毛蚶殼粉末。煙煤與無煙煤質(zhì)量比為1∶1。煙煤是指黃陵煙煤,無煙煤是指晉城無煙煤。將這兩種煤按質(zhì)量1∶1配煤后,各種缺陷可得到明顯改善。此生物質(zhì)工業(yè)型煤易著火,燃燒速度;不冒煙,可固硫;型煤燃燒充分,灰渣含碳量低且不結(jié)渣