声明

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

1 范围

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。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

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

3 原理

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 试剂、材料和设备

4.1 氮气:纯度≥99.99%。

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:

1— 高温炼焦煤甑;

2— 锆纤维衬;

3 — — 隔热锆板; 4— 膨胀压板;

5 — — 密封垫圈;

style="width:6.02004in;height:4.07916in" />

6 — 煤饼中心电偶;

7— 煤气、氮气出口;

8 — 氮气入口;

9 - 实 验 煤 饼 ;

10 — — 耐温筛板。

1

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;

2 实验焦炉系统工艺图

13 — — 焦油排放口;

14 — — 加热元件;

15 — — 加热炉体;

16 — — 煤甑; 1 7 - — 煤 样 ;

18 — — 压力传感器。

2

GB/T 34538—2017

5 煤样的采取和制备

5.1 煤样的采取

依据相关煤样采取方法获得炼焦煤样。

5.2 试样的制备

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。

6 干馏实验

6.1 煤样水分调整及装煤量

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 煤干馏实验步骤

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。

6.2.2 煤气导出系统连接

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。

6.2.3 装煤及干馏炉温度控制

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。

6.2.5 煤甑出炉及焦炭计量

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。

6.2.6 煤焦油及含水量

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。

7 结果计算

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)

GB/T 34538—2017

8 焦炭质量检验

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。

9 试验报告

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

A

(资料性附录)

入炉煤记录表

入炉煤记录表见表 A.1。

A.1 入炉煤记录表

报告人: 年 月 日

序号

煤样名称

编 码

入炉单种干煤

配入比例/%

含水量/

%

煤配入量/

kg

煤带入水量/

kg

备注

1

2

3

4

5

6

入炉煤带入总水量 kg

水配入量 kg

入炉配合煤总质量 kg

GB/T 34538—2017

B

(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。

B.1 入炉煤质量检验记录表

报告人: 年 月 日

序号

煤样

名称

编码

配煤比/

%

Var/

%

Aa/

%

S.d/

%

胶质层

指数/mm

黏结

指数

奥亚膨胀度

煤岩指标

X

Y

G

a/

%

b/

%

ti/

tz/

t3/

镜质组平均

最大反射率/

%

活惰比

1

2

3

4

5

6

GB/T 34538—2017

C

(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。

C.1 煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表

编号

产率/%

焦炭筛分组成/%

焦炭机械

强度/%

焦炭热态

性能/%

焦炭工业

分析/%

焦炭

煤 气

焦 油

化合

>80 mm

80 mm~ 60 mm 60 mm~ 40 mm 40 mm~ 25 mm 25 mm~ 10 mm

<10 mm

Mo

Mio

CRI

CSR

Vat

A

S.d

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6

延伸阅读

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