一种煤的膨胀与收缩性能评价方法技术

本发明专利技术涉及一种煤的膨胀与收缩性能评价方法，以总体膨胀时间OET表征煤的粘结性，以最大膨胀压力MSP表征煤在干馏过程中所产生的膨胀压力，以最终收缩率FCR表征干馏结焦焦饼最终收缩度，以初始膨胀温度IET表征煤软化熔融开始温度，以终止膨胀温度FET表征煤在固化收缩最终温度。本发明专利技术可同时替代胶质层指标‑Y值、X值(国标GB/T 479‑2000)和奥阿膨胀度指标‑T1、T2、T3、a值、b值(国标GB/T 5450‑1997)，与上述2种评价体系相比其评价规律和趋势基本一致，且区分性更强；本发明专利技术同时将最大膨胀压力引入到评价体系中，该指标对评价煤的膨胀与收缩性能对焦炉膨胀压力的影响具有指导意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤化工
，尤其涉及一种评价煤的粘结性、结焦性以及膨胀性的方法。
技术介绍
如何正确评价单种煤的粘结性和膨胀性，一直是焦化工作者积极研究的课题之一。评价煤的粘结性和膨胀性通常采用胶质层厚度和膨胀曲线或者奥阿膨胀度评价，单个指标不能真实全面反映煤的粘结性和膨胀性。在配煤炼焦过程中，粘结性和结焦性一直是衡量配煤的重要指标。但从焦炉的安全生产角度考量，结焦过程中的膨胀压力也是不可忽视的因素。过大的膨胀压力会严重影响推焦，甚至会损坏炉体。目前，国内外的学者对结焦过程中的膨胀压力做了很多研究。西班牙学者卡门总结了两种膨胀压力的起源：第一种理论认为膨胀压力不仅来自炉内炉料的加热，还有两侧的炉墙及炉顶、炉底甚至可能来自炉门；第二种理论认为膨胀压力来源于封阻在胶质体自身的气体，膨胀压力的高低取决于煤热解时析出气体在封阻条件下从胶质体内的排除情况。当胶质体凝合时，施加于炉墙上的膨胀压力达到最大值。不同的科研机构也设计了很多小型试验装置去验证两种理论，如加拿大canmet研发的小型试验装置、日本新日铁研发的小型可移动炉壁装置、中国辽宁科技大学研发的小型膨胀压力测定装置等。他们都从不同的工艺角度研究了煤在结焦过程中所产生的膨胀压力。上述研究成果虽然都对膨胀压力的各种影响因素及数值高低进行了研究，但都没有和煤的其他指标进行关联研究。
技术实现思路
本专利技术提供了一种煤的膨胀与收缩性能评价方法，可同时替代胶质层指标-Y值、X值(国标GB/T479-2000)和奥阿膨胀度指标-T1、T2、T3、a值、b值(国标GB/T5450-1997)，与上述2种评价体系相比其评价规律和趋势基本一致，且区分性更强；本专利技术同时将最大膨胀压力引入到评价体系中，该指标对评价煤的膨胀与收缩性能对焦炉膨胀压力的影响具有指导意义。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种煤的膨胀与收缩性能评价方法，以总体膨胀时间OET表征煤的粘结性，以最大膨胀压力MSP表征煤在干馏过程中所产生的膨胀压力，以最终收缩率FCR表征干馏结焦焦饼最终收缩度，以初始膨胀温度IET表征煤软化熔融开始温度，以终止膨胀温度FET表征煤在固化收缩最终温度；其中：总体膨胀时间OET—煤在软化熔融过程中所有的膨胀时间占总体结焦时间的百分率；最大膨胀压力MSP—煤在软化熔融时所产生的最大膨胀压力；最终收缩率FCR—煤结焦后的焦饼收缩率；初始膨胀温度IET—煤在软化熔融时的开始膨胀温度；终止膨胀温度FET—煤在软化熔融结束后开始固化的温度。所述总体膨胀时间OET的计算公式如下：OET＝T膨胀时间/T总结焦时间×100％；式中：T膨胀时间—煤在软化熔融过程中所有的膨胀时间；T总结焦时间—总体结焦时间。所述最终收缩率FCR的计算公式如下：FCR＝(hi-hf)/hi×100％；式中：hi—装煤饼初始厚度；hf—焦饼最终厚度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)可同时替代胶质层指标-Y值、X值(国标GB/T479-2000)和奥阿膨胀度指标-T1、T2、T3、a值、b值(国标GB/T5450-1997)，与上述2种评价体系相比其评价规律和趋势基本一致，且区分性更强；2)将最大膨胀压力引入到评价体系中，该指标对评价煤的膨胀与收缩性能对焦炉膨胀压力的影响具有指导意义；3)本专利技术所采用的各项指标可通过专用仪器进行测定，快捷方便。附图说明图1是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图一。(煤样编号A)图2是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图二。(煤样编号B)图3是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图三。(煤样编号C)图4是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图四。(煤样编号D)图5是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图五。(煤样编号E)图6是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图六。(煤样编号F)图7是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图七。(煤样编号G)图8是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图八。(煤样编号H)图9是本专利技术所述单种煤的膨胀行为曲线图九。(煤样编号I)图10是本专利技术所述OET指标与胶质层指标Y值、奥阿膨胀度指标b值分析曲线对比图。图11是本专利技术所述FCR指标与胶质层指标X值、奥阿膨胀度指标a值分析曲线对比图。图12是本专利技术所述IET、FET指标与奥阿膨胀度指标T1、T3分析曲线对比图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：本专利技术一种煤的膨胀与收缩性能评价方法，以总体膨胀时间OET表征煤的粘结性，以最大膨胀压力MSP表征煤在干馏过程中所产生的膨胀压力，以最终收缩率FCR表征干馏结焦焦饼最终收缩度，以初始膨胀温度IET表征煤软化熔融开始温度，以终止膨胀温度FET表征煤在固化收缩最终温度；其中：总体膨胀时间OET—煤在软化熔融过程中所有的膨胀时间占总体结焦时间的百分率；最大膨胀压力MSP—煤在软化熔融时所产生的最大膨胀压力；最终收缩率FCR—煤结焦后的焦饼收缩率；初始膨胀温度IET—煤在软化熔融时的开始膨胀温度；终止膨胀温度FET—煤在软化熔融结束后开始固化的温度。所述总体膨胀时间OET的计算公式如下：OET＝T膨胀时间/T总结焦时间×100％；式中：T膨胀时间—煤在软化熔融过程中所有的膨胀时间；T总结焦时间—总体结焦时间。所述最终收缩率FCR的计算公式如下：FCR＝(hi-hf)/hi×100％；式中：hi—装煤饼初始厚度；hf—焦饼最终厚度。以下实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。【实施例】采用中钢集团鞍山热能研究院有限公司自主研发的煤干馏行为测定仪(已另案申请专利)，选择9个有代表性的单种煤煤样(涵盖褐煤、气煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤)，进行试验，测定其在干馏过程中的粘结性能、膨胀性能及干馏结束后焦饼的收缩性能，并研究本专利技术所述评定指标与传统煤质指标(胶质层指标及奥阿膨胀度指标)的对应关系。从某大型焦化厂选取不同类型的9个单种煤(编号为A、B、C、D、E、F、G、H、I)作为实验用煤，采用国标GB/T212-2008进行工业分析、国标GB/T6948-2008进行反射率分析、国标GB/T5447-1997进行粘结指数分析、国标GB/T479-2000进行胶质层分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤的膨胀与收缩性能评价方法，其特征在于，以总体膨胀时间OET表征煤的粘结性，以最大膨胀压力MSP表征煤在干馏过程中所产生的膨胀压力，以最终收缩率FCR表征干馏结焦焦饼最终收缩度，以初始膨胀温度IET表征煤软化熔融开始温度，以终止膨胀温度FET表征煤在固化收缩最终温度；其中：总体膨胀时间OET—煤在软化熔融过程中所有的膨胀时间占总体结焦时间的百分率；最大膨胀压力MSP—煤在软化熔融时所产生的最大膨胀压力；最终收缩率FCR—煤结焦后的焦饼收缩率；初始膨胀温度IET—煤在软化熔融时的开始膨胀温度；终止膨胀温度FET—煤在软化熔融结束后开始固化的温度。

【技术特征摘要】
1.一种煤的膨胀与收缩性能评价方法，其特征在于，以总体膨胀时间OET表征煤的粘结
性，以最大膨胀压力MSP表征煤在干馏过程中所产生的膨胀压力，以最终收缩率FCR表征干
馏结焦焦饼最终收缩度，以初始膨胀温度IET表征煤软化熔融开始温度，以终止膨胀温度
FET表征煤在固化收缩最终温度；其中：
总体膨胀时间OET—煤在软化熔融过程中所有的膨胀时间占总体结焦时间的百分率；
最大膨胀压力MSP—煤在软化熔融时所产生的最大膨胀压力；
最终收缩率FCR—煤结焦后的焦饼收缩率；
初始膨胀温度IET—煤在软化熔融时的开始膨胀温度；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠峰，金辉，线葵娟，徐申，矫逢洋，王熙阅，刘茜，李明珠，白敬一，孙呈祥，邹志福，李妍，姜洋，胡乃峰，周博强，程明，
申请(专利权)人：中唯炼焦技术国家工程研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21