1、 第四节第四节 煤的其它工艺性质煤的其它工艺性质 煤的反应性煤的反应性 煤的结渣性煤的结渣性 煤的燃点煤的燃点 煤的可选性煤的可选性一、煤的反应性一、煤的反应性1.定义 煤的反应性又称煤的化学活性，是指在一定温度下煤与不同气体介质（如CO2、H2O蒸汽、O2等）相互作用的反应能力。2.测定要点 煤样干馏残焦破碎反应管加热通入CO2升温并每隔50取反应系统中的气体分析一次记录结果1100为止。100)100)(100()100(10022COaCOa3.CO3.CO2 2还原率按下式计算：还原率按下式计算：CO2还原率，%；a 钢瓶二氧化碳中杂质气体含量，%；CO2反应后气体中二氧化碳含量，%。
2、4.煤的反应性曲线煤的反应性曲线 煤对煤对CO2的还原率随反应温度的升高而加强。的还原率随反应温度的升高而加强。煤对煤对CO2的还原率越高，表示煤的反应性越强。的还原率越高，表示煤的反应性越强。各种煤的反应性随变质程度的加深而减弱。各种煤的反应性随变质程度的加深而减弱。n 图5-17 煤的反应性曲线二、煤的结渣性二、煤的结渣性1.煤的结渣性的概念煤的结渣性的概念 煤的结渣性表示煤在气化和燃烧过程煤的结渣性表示煤在气化和燃烧过程中中结渣结渣的难易程度。的难易程度。2.煤的结渣性测定要点煤的结渣性测定要点 煤煤热结渣性测定仪热结渣性测定仪空气空气气化气化（或燃烧）（或燃烧）燃尽燃尽称重称重过筛过筛
3、粒度大粒度大于于6mm的灰渣质量占总灰渣质量的百分数的灰渣质量占总灰渣质量的百分数作为煤的结渣率。作为煤的结渣率。3.煤的结渣率的计算煤的结渣率的计算1001mmClinClin1mm 结渣率，结渣率，%；粒度大于粒度大于6mm6mm的灰渣质量，的灰渣质量，g g；灰渣总质量，灰渣总质量，g g。三、煤的燃点三、煤的燃点1.定义定义 煤的燃点是将煤加热到开始煤的燃点是将煤加热到开始燃烧燃烧时的温时的温度，叫做煤的燃点（也称着火点，临界温度度，叫做煤的燃点（也称着火点，临界温度或发火温度）。或发火温度）。2.测定要点测定要点 煤样煤样与亚硝酸钠混合与亚硝酸钠混合燃点测定仪燃点测定仪加热加热爆燃爆
4、燃加热温度即为煤的燃点。加热温度即为煤的燃点。3.煤的燃点与煤化程度的关系煤的燃点与煤化程度的关系 煤的燃点随煤化程度的增加而增高。煤的燃点随煤化程度的增加而增高。不同煤化程度煤的燃点见表。不同煤化程度煤的燃点见表。四、煤的可选性 选煤就是使混杂在煤中的矸石、黄铁矿以及煤矸共生的夹矸煤与精煤按照它们在物理和化学性质上的差异进行分离的过程。煤的可选性是指通过分选改善原煤质量的难易程度。1.原煤的粒度组成原煤的粒度组成（1）煤的粒度组成 将煤样分成各种粒度级别，然后再分别测定各粒级产率和质量（如灰分、水分、发热量等，依据试验目的而定）。通常是用筛分试验来测定煤的粒度组成。1.原煤的粒度组成原煤的粒
5、度组成（2）筛分试验）筛分试验 将试样由最大孔到最小孔逐级进行将试样由最大孔到最小孔逐级进行筛分。根据筛孔大小：筛分。根据筛孔大小：150、100、50、25.13.6.3.1.0.5mm（根据试验需要，可取（根据试验需要，可取消或增加某些筛孔的筛子），将煤样分为消或增加某些筛孔的筛子），将煤样分为若干个粒度级别。如若干个粒度级别。如150、150100、10050、5025.2513.63.31.10.5.0.5mm九个粒度级，将这九个粒级的九个粒度级，将这九个粒级的煤分别称重，就可得到各粒级在总煤样中煤分别称重，就可得到各粒级在总煤样中的百分含量即为煤的粒度组成。的百分含量即为煤的粒度组成
6、。表表5-10 筛分试验报告表（样表）筛分试验报告表（样表）生产煤样编号：生产煤样编号：试验日期：试验日期：年年_月月_日日筛分试验编号：筛分试验编号：矿务局矿务局 矿矿 层层 工作面工作面采样说明：采样说明：筛分化验总结果：筛分化验总结果：筛分前煤样总质量：筛分前煤样总质量：19459.5Kg，最大粒度最大粒度730mm380mm220mmn图图5-18 5-18 粒度特性曲线粒度特性曲线2.绘制原煤粒度特性曲线图绘制原煤粒度特性曲线图 原煤的粒度特性曲线如图原煤的粒度特性曲线如图5-18所示，它是由所示，它是由表表5-10中第一栏和第六栏数据绘制而成。中第一栏和第六栏数据绘制而成。曲线的变
7、化趋势可反应原煤的粒级分布情况：曲线的变化趋势可反应原煤的粒级分布情况：（1）曲线先是急速下降，在某一粒度后又趋于平）曲线先是急速下降，在某一粒度后又趋于平缓即曲线呈凹形，表示煤缓即曲线呈凹形，表示煤中细粒度中细粒度级别多；级别多；（）曲线呈凸形，则表示（）曲线呈凸形，则表示粗粒度粗粒度级比较多，级比较多，（）曲线接近直线形，则表示原煤中（）曲线接近直线形，则表示原煤中粗细粒度粗细粒度分布均匀分布均匀。3.原煤的密度组成 原煤的密度是指煤和其所含矿物在内的密度，其大小取决于煤中有机物的成分和煤化程度，更主要取决于煤中所含矿物密度的大小及含量的多少。原煤的密度组成是指煤中各密度级煤的质量占原煤样
8、总质量的百分比。原煤的密度组成是评定原煤可选性的主要依据，通常用浮沉试验的方法来测定。浮沉试验所用的煤样是从筛分试验后的各粒级产物中缩取得到而且必须是空气干燥基。试验时把原煤样放在不同密度的溶液中，从最低密度逐级向最高密度进行浮沉，将煤分成若干个密度级别，并对每一个密度级别的煤进行采样化验，最终得出不同密度级别的产率和质量特征。（1）重液的配制）重液的配制 a、通常烟煤和无烟煤都采用氯化锌的水溶、通常烟煤和无烟煤都采用氯化锌的水溶液作为浮沉试验介质，烟煤配制成密度（液作为浮沉试验介质，烟煤配制成密度（Kg/L）分别为分别为1.30，1.40，1.50，1.60，1.70，1.80，1.90，2
9、.00八种不同密度级的重液；八种不同密度级的重液；b、无烟煤配制成密度（、无烟煤配制成密度（Kg/L）分别为）分别为1.60，1.80，2.00三种不同密度级的重液。三种不同密度级的重液。c、褐煤由于在水中易破碎，故采用苯、四、褐煤由于在水中易破碎，故采用苯、四氯化碳、三溴甲烷等有机混合液作为浮沉试验介氯化碳、三溴甲烷等有机混合液作为浮沉试验介质，分别配制成密度为（质，分别配制成密度为（Kg/L）1.30，1.40，1.50，1.60，1.80，2.00六种不同密度级的重液。六种不同密度级的重液。（2）试验方法）试验方法 将配好的重液放入重液桶中，并按密度大小顺序排列。将配好的重液放入重液桶中
10、，并按密度大小顺序排列。称出煤样的质量，并把它放在网底筒内，每次放入的称出煤样的质量，并把它放在网底筒内，每次放入的煤样厚度一般不超过煤样厚度一般不超过100mm。用清水洗净附在煤块上的。用清水洗净附在煤块上的煤泥，滤去洗水（将各粒级冲洗的煤泥收集起来）。煤泥，滤去洗水（将各粒级冲洗的煤泥收集起来）。将盛有煤样的网底筒在最低一个密度级的缓冲溶液内将盛有煤样的网底筒在最低一个密度级的缓冲溶液内浸润下下，然后滤尽溶液，再放入浮沉用的最低密度级浸润下下，然后滤尽溶液，再放入浮沉用的最低密度级的重液桶中，使其分层。的重液桶中，使其分层。小心地用漏勺按一定方向捞取浮物。捞取深度不得超小心地用漏勺按一定方
11、向捞取浮物。捞取深度不得超过过100mm，捞取时应注意勿使沉物搅起混入浮物中。，捞取时应注意勿使沉物搅起混入浮物中。把装有沉物的网底桶慢慢提起，滤尽重液，再把它放把装有沉物的网底桶慢慢提起，滤尽重液，再把它放入下一个密度级的重液桶中，用同样的方法依次按密度入下一个密度级的重液桶中，用同样的方法依次按密度级顺序进行，直到做完该粒级煤样为止。最后将沉物倒级顺序进行，直到做完该粒级煤样为止。最后将沉物倒入盘中。在试验中应充分回收入盘中。在试验中应充分回收ZnCl2溶液。溶液。（3）结果整理）结果整理将各密度级的产物和煤泥分别缩制成空气干燥将各密度级的产物和煤泥分别缩制成空气干燥基煤样，测定其水分基煤
12、样，测定其水分Mad、灰分、灰分Ad。当原煤样。当原煤样全硫超过全硫超过1.5%时，各密度级产物都应测定全硫。时，各密度级产物都应测定全硫。将各粒级的浮沉试验结果填入浮沉试验报告表。将各粒级的浮沉试验结果填入浮沉试验报告表。如表如表5-12是粒度为是粒度为2513mm的煤样在的煤样在ZnCl2重重液中的浮沉试验报告表。再将各粒度级浮沉数据液中的浮沉试验报告表。再将各粒度级浮沉数据汇总出汇总出500.5mm粒级的原煤浮沉试验结果综粒级的原煤浮沉试验结果综合表中，如表合表中，如表5-13所示。所示。表表5-12 5-12 浮沉试验报告表（样表）浮沉试验编号：浮沉试验报告表（样表）浮沉试验编号：试验
13、日期：煤样粒级：试验日期：煤样粒级：252513mm 13mm 全硫（全硫（S St,dt,d）/%/%本级占全样产率：本级占全样产率：18.322%18.322%灰分（灰分（A Ad d）：）：22.42%22.42%样重样重:24.965Kg:24.965Kg表表5-13 505-13 500.5mm0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表粒级原煤浮沉试验综合表 4.煤的可选性曲线煤的可选性曲线可选性曲线是根据可选性曲线是根据浮沉浮沉试验结果绘制的一组曲线试验结果绘制的一组曲线,用以表示煤质可选性。用以表示煤质可选性。可选性曲线是煤性质的图示，它可以定性地表达可选性曲线是煤性质的图示，它可以定性地
14、表达出煤的性质，并且可以通过它确定选煤的理论工出煤的性质，并且可以通过它确定选煤的理论工艺指标。艺指标。绘制可选性曲线一般采用绘制可选性曲线一般采用200mm200mm的坐的坐标纸，左侧纵坐标从上到下表示浮物的产率，右标纸，左侧纵坐标从上到下表示浮物的产率，右侧从下到上表示沉物的产率，下部横坐标从左向侧从下到上表示沉物的产率，下部横坐标从左向右表示灰分，上部从右向左表示浮沉密度（见图右表示灰分，上部从右向左表示浮沉密度（见图5-19）图图5-19 5-19 煤的可选性曲线煤的可选性曲线 原煤灰分分布曲线原煤灰分分布曲线 由表由表5-13中中3.4项数据绘制。项数据绘制。其方法是：先用第四项的数
15、据画出平行于横其方法是：先用第四项的数据画出平行于横坐标的各密度级浮物累计产率直线，再用第三项坐标的各密度级浮物累计产率直线，再用第三项数据画出平行于纵坐标的各产物的灰分直线，每数据画出平行于纵坐标的各产物的灰分直线，每一对数据所画两条直线在坐标系内相交于一点，一对数据所画两条直线在坐标系内相交于一点，将各点连成一条光滑的曲线，即得灰分特性曲线将各点连成一条光滑的曲线，即得灰分特性曲线（）。）。它可以表示原煤灰分在各密度级中的分布情它可以表示原煤灰分在各密度级中的分布情况，或初步判断原煤的可选性。况，或初步判断原煤的可选性。当曲线垂直部分突然转变为水平，垂直部分当曲线垂直部分突然转变为水平，垂
16、直部分所包的面积甚小，表示各累计浮物（精煤）灰分所包的面积甚小，表示各累计浮物（精煤）灰分小，所以容易洗选。小，所以容易洗选。若灰分特性曲线接近于直线型，表示各累积若灰分特性曲线接近于直线型，表示各累积浮物与沉物的灰分接近，则煤的可选性差。浮物与沉物的灰分接近，则煤的可选性差。浮物曲线浮物曲线 由表由表5-13中第中第4.5项数据绘制，反映浮上物项数据绘制，反映浮上物的累计质量百分率与其平均灰分之间的关系，的累计质量百分率与其平均灰分之间的关系，即每一点都是表示从最低密度开始到该点为止即每一点都是表示从最低密度开始到该点为止的总浮物的平均灰分。当产率为的总浮物的平均灰分。当产率为100%时，则
17、表时，则表示全部煤的平均灰分，即原煤的灰分。示全部煤的平均灰分，即原煤的灰分。曲线灰曲线灰分最低点和分最低点和曲线上的最低点两者将重合在一起。曲线上的最低点两者将重合在一起。这样就很容易从这样就很容易从曲线上查出某一精煤灰分时产曲线上查出某一精煤灰分时产率，或某一产率时精煤灰分。例如，要求精煤率，或某一产率时精煤灰分。例如，要求精煤灰分不超过灰分不超过8%时，可在图中灰分坐标轴上找出时，可在图中灰分坐标轴上找出8%的点向上引垂线与的点向上引垂线与曲线相交于一点，该点曲线相交于一点，该点的左纵坐标值为的左纵坐标值为68.5%,即理论精煤产率，右纵即理论精煤产率，右纵坐标值为坐标值为31.5%，即
18、为理论尾煤产率。，即为理论尾煤产率。沉物曲线沉物曲线 由表由表5-13中第中第6.项数据绘制。同样的道理，项数据绘制。同样的道理，曲线可反映沉物累计产率和其平均灰分的关系。曲线可反映沉物累计产率和其平均灰分的关系。沉物曲线的灰分最低点应是原煤灰分，灰分最高沉物曲线的灰分最低点应是原煤灰分，灰分最高点应与点应与曲线终点重合。曲线终点重合。密度曲线密度曲线：由表由表5-13中第、项数据或第、项数中第、项数据或第、项数据绘制，反映任一密度的浮物或沉物的累计产率。据绘制，反映任一密度的浮物或沉物的累计产率。密度曲线上任一点在横坐标（密度坐标）上的读数密度曲线上任一点在横坐标（密度坐标）上的读数表示某一
19、理论上的分选密度，该点在曲线左边纵坐表示某一理论上的分选密度，该点在曲线左边纵坐标上的读数是小于这个分选密度的精煤量，在右边标上的读数是小于这个分选密度的精煤量，在右边的纵坐标上的读数是大于这个密度的尾煤量。的纵坐标上的读数是大于这个密度的尾煤量。密度曲线的应用密度曲线的应用密度曲线的形状可表示煤粒的密度和数量在原密度曲线的形状可表示煤粒的密度和数量在原煤中的变化关系。煤中的变化关系。如果如果曲线的上段近于垂直，表示原煤中低密曲线的上段近于垂直，表示原煤中低密度的煤粒很多，并且密度稍有增减，则浮煤量度的煤粒很多，并且密度稍有增减，则浮煤量增减很多；增减很多；如果曲线的另一端距离密度坐标轴较远并且接如果曲线的另一端距离密度坐标轴较远并且接近水平，表示原煤中高密度的矸石较少，并且近水平，表示原煤中高密度的矸石较少，并且在此处密度稍有增减，则沉煤量的增减很少；在此处密度稍有增减，则沉煤量的增减很少；如果中间过渡线斜率变化缓慢，表示中间密度如果中间过渡线斜率变化缓慢，表示中间密度煤粒越多，分选密度稍有变化，则浮煤或沉煤煤粒越多，分选密度稍有变化，则浮煤或沉煤变化也较大。变化也较大。作业：
