[发明专利]一种捣固条件下煤的粘结特性指数的测定方法

说明书

技术领域：

本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种捣固条件下煤的粘结特性指数的测定方法。

背景技术：

由于我国煤炭资源在地理分布及煤种比例上的差异性，以及快速发展的高炉冶炼技术对焦炭的特殊要求，导致优质煤资源严重短缺。在配合煤炼焦时，愈来愈多的企业使用捣固炼焦工艺，捣固炼焦在增加弱粘煤用量和降低配煤成本具有较明显的优势，同样的配煤结构中，捣固炼焦较顶装焦炉所得焦炭质量更好一些，为此在保持焦炭质量的前提下可多使用粘结性稍差的煤料，主要以增加高挥发份弱粘煤用量，进一步降低配煤成本。但使用比例范围和对焦炭质量的影响程度以及控制方法尚没有明确的界定。另外煤的粘结指数作为反映炼焦煤工艺特性的重要指标，受历史条件的限制，该指标仅反映顶装煤条件下的粘结特性，对捣固炼焦的适应性受到质疑。

第一，捣固炼焦工艺即将成为我国焦化发展新的趋势，且这种趋势已经在独立焦化企业中显现；

第二，捣固炼焦使用低灰低硫弱粘结或不粘结煤成为炼焦的必然，且诸多的独立焦化企业已经使用10%以上甚至更高比例的长焰煤配煤；

第三，显然在顶装焦炉配煤中配入适当的弱粘煤炼焦得到合格焦炭，是生产中较为急迫需要解决的技术难题。

第四，已有表征炼焦煤性质的指标，除常规灰分、硫分含量外，对于捣固焦炉用煤的评价需重新审视和界定，以便更好指导配煤。

依据上述启示，在解决生产实际中的若干问题中，首要的是确定捣固密室工艺中煤料的粘结特性评价，尤其是对不粘煤的评价和质量判定，主要问题包括：

第一，非炼焦煤往往是一种高煤化度、高碳含量的无烟煤类，或者是一种低煤化度、低碳含量的长焰煤类。在高温炭化时，煤颗粒不软化熔融，不会产生一定数量的胶质体，显微组分中惰质组分含量高，因此几乎无粘结性，其粘结指数、胶质层厚度均为零，因此，采用常规指标评价他们显然没有任何意义；

第二，工业生产已有使用非炼焦煤的实践，对煤种性质表征、煤种选择等方面均存在经验性的主观因素，尚没有科学的评价机制或方法。

为此，基于捣固炼焦技术的应用及推广，提出适应于捣固炼焦弱粘煤配煤的粘结性评价指标显得极为重要。

发明内容：

本发明针对现有技术存在上述问题，提供一种捣固条件下煤的粘结特性指数的测定方法。本发明方法是在GB/T5447-1997《烟煤粘结指数测定方法》、焦炭反应后强度试验和捣固炼焦的基础上提出的。

本发明所提供一种捣固条件下煤的粘结特性指数的测定方法的具体步骤如下：

（1）将煤样与标准无烟煤混合后调湿配制成含水量10wt%的煤样与标准无烟煤的混合物，所述煤样与标准无烟煤的质量比为1：5，然后将所述煤样与标准无烟煤的混合物放置在模具中使用压力机捣固至密度为1.0g/cm³-1.1g/cm³的煤饼，然后将煤饼放入坩埚内并加上压块，置入温度为860℃的马弗炉中焦化15min得到处理后的焦块，冷却后称取重量，记作为焦渣总重；

（2）将步骤（1）得到的所述焦化处理冷却后的焦块放入I型转鼓装置的转鼓内，进行第一次转鼓操作，转鼓操作后的焦块用3mm圆孔筛进行筛分，再称量筛上部分的重量，然后将筛分后筛上部分的焦块放入所述转鼓进行第二次转鼓操作，再次筛分、称重，每次转鼓操作时间4min即100转，每次称量都准确到0.001g；

（3）利用公式（1-1）计算所述煤样的粘结特性指数G：

G=10+30m1+70m2m---(1-1)]]>

式中：G—试验煤样的粘结特性指数；

m—焦化处理后焦渣总重，g；

m₁—第一次转鼓操作后，筛上部分的重量，g；

m₂—第二次转鼓操作后，筛上部分的重量，g；