本文是学习GB-T 34538-2017 高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法的原理、试验仪器、设备和材料、试样的采取
与制备、试验步骤及结果计算等。
本标准适用于煤的高温炼焦及其产品评价方法,低温干馏及中温干馏试验可参照执行。
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GB/T 211—2007 煤中全水分的测定方法
GB/T 220 煤对二氧化碳化学反应性的测定方法
GB/T 477—2008 煤炭筛分试验方法
GB/T 2001 焦炭工业分析测定方法
GB/T 2006 冶金焦炭机械强度的测定方法
GB/T 2286 焦炭全硫含量的测定方法
GB/T 2288—2008 焦化产品水分测定方法
GB/T 4000 焦炭反应性及反应后强度 试验方法
GB/T 4511.2 焦炭落下强度测定方法
YB/T 4494 焦炭反应性及反应后强度机械制样技术规范
根据炼焦工艺方法将原料煤装入金属煤甑中,采用底加热方式,在隔绝空气条件下将煤加热到
950℃,并保持一定恒温时间,煤料经过热分解和结焦过程而产生焦炭、煤气、焦油和化合水,测定其产
品产率并对这些产品进行质量评价。
为保证炼焦过程产生的煤焦油冷凝完全,实验过程中用温度为10℃±0.5℃循环水间接冷却煤
气;用温度为75℃的循环水间接加热列管冷凝壁,以回收内壁附着的煤焦油冷凝液,分离出煤焦油和化
合水。
4.2 电子天平:实验中使用的电子天平有不同量程。其中量程200 kg,感量≤10
g;量程100 kg,感量 ≤10 g;量程2 kg,感量≤1 g。
4.3 全自动水分测定装置:量程≥6 kg,感量≤0.1 g。
4.4 湿式气体流量计:0.5 m³/h, 精度不低于1.0%。
4.5 温度计和气压计:水银温度计量程0℃~50℃,气压计量程960 hPa±5hPa~1060
hPa±5 hPa。
4.6 列管式冷凝器:换热面积为2 m²。
4.7 循环水机:有足够的加热和制冷能力,保证循环水温度控制范围10℃~75℃。
GB/T 34538—2017
4.8 煤 气 净 化 器 : 荒 煤 气 处 理 量 2 m³/h~3m³/h。
4.9 煤 甑 ( 示 意 图 见 图 1 ) : 耐 高 温 金 属 环 形 结 构 , 环 形
内 衬 为 耐 火 纤 维 材 料 , 使 用 温 度 ≥ 1 1 0 0 ℃ , 内 径
φ560 mm±5 mm。
4.10 压 力 传 感 器 : ≥ 1 0 0 kPa, 精 度 0 . 5 % 。
4.11 捣 固 机 : 煤 料 最 大 捣 固 密 度 1 . 1 5 t/m³ ( 干 基 ) 。
4.12 实 验 焦 炉 系 统 工 艺 图 , 见 图 2 。
说明:
3 — — 隔热锆板; 4— 膨胀压板;
style="width:6.02004in;height:4.07916in" />
图 1 煤 甑 结 构 示 意 图
style="width:10.20669in;height:4.90006in" />
说明:
1 — — 捣固基座; 7 — 焦饼中心电偶;
2 — — 翻甑机构; 8 — 煤 气 分 析 仪 ;
3 — — 捣固锤头; 9 — 湿式气体流量计;
4 — — 捣固机构; 10 — — 电子称;
5 — — 高度标尺; 11 — — 煤气净化器;
6— 控制系统 12 — — 列管冷凝器;
图 2 实验焦炉系统工艺图
16 — — 煤甑; 1 7 - — 煤 样 ;
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GB/T 34538—2017
依据相关煤样采取方法获得炼焦煤样。
煤样按照GB/T477
将其破碎,粒度组成根据试验工艺要求确定。将破碎后的煤样分别进行工业
分析、全硫、胶质层指数、黏结指数、奥阿膨胀度、煤岩组成分析。然后将单种煤样或配合煤样用四分法
分成四份,每份不少于60 kg,密封保存备用。
取出一份试样,依据GB/T 211
检测其全水分,然后将试样全水分调整至与实验者参照的炼焦工艺
条件相一致并装入煤甑中。装煤高度按模拟对象焦炉煤饼平均厚度的1/2,密度与模拟对象焦炉相一
致,以此确定装入煤料质量,称准至10 g,换算成干基装煤量,记录为 m。。 依
据 GB/T 211—2007 的方
法 D 测定入炉煤全水分M.。
6.2.1 焦油冷凝液与煤气量初始值计量
焦油量冷凝液初始值计量是利用本装置的电子称,称量列管冷凝器与煤气净化器连体装置的初始
质量,记录为 m₂ 、称准至10 g。 记录湿式气体流量计的原始读数V, 实验室温度
t 及大气压力p。
将煤甑、列管冷凝器、煤气净化器、湿式气体流量计依次连接,检查系统的气密性。
将称好的煤样装入煤甑中,然后将其放入预升温到800℃±5℃的干馏炉内加热,按升温速率为
0.5℃/min 设定的程序控制焦饼结焦速度。当焦饼中心温度达到950℃后,再恒温30
min 试验结束。
6.2.4 焦油冷凝液与煤气量终值计量
称量列管冷凝器与煤气净化器连体装置,记录为 m₃ , 称准至10 g。
将循环水机恒温水浴箱中的水
温加热到75℃,开启循环水泵,使附着在列管冷凝器内壁上的煤焦油较完全流进焦油存储室内。打开
焦油排放阀,放出焦油存储室内的焦油冷凝液,称量其质量,记录为a,称准至1g。
要求 \|a- (m₃-m₂) \| ×
40g。 同时,读取湿式气体流量计的煤气流量V₂。
向煤甑氮气入口通入氮气冷却焦炭,待焦饼温度低于100℃时,试验结束,取出煤甑,称量焦炭质
量,记录为 m₁ , 称准至10 g。
依据GB/T 2288—2008
中的方法(蒸馏法)测定冷凝液干馏总水量及煤焦油量,总水量记录为 b,
GB/T 34538—2017
称准至1 g。
焦炭产率按式(1)计算:
style="width:2.00002in;height:0.57992in" />
式中:
Yd— 干基煤的焦炭产率,%;
mi 入炉煤质量(干基),单位为克(g);
mi— 产出焦炭质量(干基),单位为克(g)。
煤气产量按式(2)计算:
style="width:4.4401in;height:0.62678in" />
式中:
V。——煤气产量,单位为立方米(m³);
V₁— 试验前湿式气体流量计的读数,单位为立方米(m³);
V²— 试验后湿式气体流量计的读数,单位为立方米(m³);
p — 实验室的大气压力,单位为帕(Pa);
t — 湿式气体流量计的计量温度,单位为摄氏度(℃)。
焦油产率按式(3)计算:
style="width:2.27992in;height:0.63316in" />
式中:
Yiv. 干基煤的焦油产率,%;
a —— 焦油冷凝液质量,单位为克(g);
b —— 干馏总水分质量,单位为克(g)。
干馏总水分产率按式(4)计算:
style="width:2.00679in;height:0.62678in" />
式中:
Y,.d—— 干馏总水分产率,%。
化合水产率按式(5)计算:
style="width:3.68003in;height:0.6732in" />
式中:
Yhs.d——干基煤的化合水产率,%;
M.—— 入炉煤水分,%。
煤气产率按式(6)计算:
Yg.d=100—Yjt.d—Yjy.d—Yns.d
式中:
Y.d— 空气干燥煤样的煤气产率,%。
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(1)
(2)
(3)
(
(5)
(6)
4)
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8.1 工业分析按照GB/T 2001 测定。
8.2 全硫检测按照GB/T 2286 测定。
8.3 落下强度及粒度组成参照GB/T4511.2 执行,落下2次。
8.4 机械强度检测参照GB/T 2006执行,试样量为12.5 kg,用1/4米库姆转鼓。
8.5 反应性及反应后强度的检测按照 YB/T 4494 和 GB/T 4000执行。
8.6 活性检测可参照GB/T 220 执行。
试验相关记录参考附录 A、附录 B、附录C,试验报告应至少包含下列信息:
a) 试样编号;
b) 依据的标准;
c) 结果计算及测定结果;
d) 试验中观察到的异常情况;
e) 试验日期;
f) 试验人员等。
GB/T 34538—2017
(资料性附录)
入炉煤记录表
入炉煤记录表见表 A.1。
表 A.1 入炉煤记录表
报告人: 年 月 日
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(资料性附录)
入炉煤质量检验记录表
入炉煤质量检验记录表见表B.1。
表 B.1 入炉煤质量检验记录表
报告人: 年 月 日
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(资料性附录)
煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表
煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表见表C.1。
表 C.1 煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表
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80 mm~ 60 mm | 60 mm~ 40 mm | 40 mm~ 25 mm | 25 mm~ 10 mm |
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