[科普中国]-弱黏煤

弱黏煤属于煤化程度较低或中等煤化程度的煤，水分大，黏结性较弱，挥发分较高，加热时能产生较少的胶质体，不能单独用于炼焦，但结成的焦块小而易碎，粉焦率高。由于其特殊的成因，弱黏煤具有较高的惰性组含量。弱黏煤主要用作气化原料和动力燃料。

弱黏煤半焦制备及其特性研究我国低变质程度的弱黏烟煤，普遍具有低灰低硫的特点，由弱黏煤制备的半焦也具有相对的低灰低硫低挥发分特点。因此，当采用型焦或捣固炼焦工艺制备铸造焦时，这类半焦便是其理想的惰性添加剂。但作为铸造焦的惰性添加剂，只考虑低灰、低硫和低挥发分是不全面的，在采用型焦工艺制备铸造焦时，半焦的制备终温影响着煤料的成型特性和结焦性，并且，由不同种类的煤制备的半焦其成型特性和结焦性都有着不同程度的差别。当采用捣固炼焦工艺制备铸造焦时，半焦的成型特性及其气孔结构特征等对煤料的捣固效果和煤料的捣固密度有着较大的影响，最终也要影响焦炭的质量。

对选定的弱黏煤以不同的制备终温制得一组半焦，对半焦在扫描电子显微镜(SEM)下进行观察，考察不同的制备终温制得的半焦在微观结构外貌方面的差别；对弱黏煤在不同的温度下热失重规律进行研究；对半焦的孔径分布特征进行实验测定和研究；用不同温度下制备的半焦与气煤按一定比例配合制备铸造焦，分别测定焦样的抗压强度，以焦样的抗压强度来表征半焦的结焦性，旨在得到炭化温度对半焦特性的影响规律。1

实验室制备半焦过程在实验室内，因半焦制备的数量较少，半焦制备的恒温时间选择为90 min。实验在常规马弗炉中进行，不予以升温速度控制。实验过程中对煤样Ⅱ实施抗氧化保护，并在硅碳材料制作的容器中进行制备实验。为了研究炭化终温对半焦特性的影响规律，实验制备了500℃、550℃、600℃、700℃、800℃半焦，制得的半焦分别编号、密闭备用。1

弱黏煤煤样Ⅱ的热失重规律在半焦制备过程中，对弱黏煤煤样Ⅱ进行了热失重实验，实验结果如图1所示。

由图1中可以看到，弱黏煤煤样Ⅱ在500～800℃之间的热失重速率趋于一致，只是在炭化温度大于800℃时，热失重速率才明显减少。这也正符合弱黏煤或不黏煤的性质特点，因为弱黏煤或不黏煤只有极少的或完全没有胶质体熔融阶段，挥发分析出峰也就不显著了。

弱黏煤煤样Ⅱ在各炭化温度点上生成半焦，半焦所含的挥发分为：

式中：

——炭化温度为t oC时相应生成的半焦所含的挥发分，%；

——弱黏煤煤样Ⅱ的挥发分指标，%，实验测得值为27．48%；

——炭化温度为t℃时弱黏煤煤样Ⅱ的失重率，%。

同样，由弱黏煤煤样Ⅱ的失重率减小可以求得各炭化温度点上生成的半焦灰分为：

式中：

——炭化温度为t℃时相应生成的半焦灰分，%；

——弱黏煤煤样Ⅱ的灰分指标，%，实验测得值为6．93%。1

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学