陕蒙煤磨煤特性评价及与典型喷吹煤的对比研究

针对煤破碎过程的二元变化特征,提出以磨煤特性曲线全方位表征兖矿陕蒙基地煤的磨煤特性,全面评价低变质烟煤的制粉特征并与高变质烟煤、无烟煤等典型喷吹煤的磨煤特性并进行对比研究。研究结果表明,虽兖矿陕蒙基地煤与无烟煤的哈氏可磨性指数(HGI)均较低,但破碎过程呈现不同的特征;低变质烟煤的出粉率、细度随着磨煤时间的增加而增加,在磨煤初始阶段(50min内)主要为大颗粒煤的破碎过程,当出粉率达到90%以上时煤粉的细度才呈现快速增加的趋势;高变质烟煤的磨煤特性曲线与低变质烟煤变化趋势相似,因可磨性较好,较易达到磨细状态;无烟煤的出粉率和细度随磨煤时间变化基本上呈线性变化特征,无粒度变化突变点。     

可磨性指数对煤炭混合破碎过程影响的实验研究

为研究在磨煤机内煤炭混合破碎过程中各组分可磨性指数（HGI）对混合物和各组分破碎行为的影响,借助加装功率测量装置的哈氏可磨仪开展不同可磨性指数无烟煤和肥煤,多时间批次的单独与混合破碎实验。混合物及各组分的哈氏可磨性指数测试结果显示：不同混合比例煤样的HGI均大于各煤样HGI的质量加权平均值,且差异随混合物中高HGI肥煤质量分数的增加而提高,表明混合破碎中两煤种相互作用加速生成细颗粒。为识别并定量煤炭混合物中各组分,分析并计算了不同混合比例样品的X射线衍射图谱特征比值（即002峰峰高与半高宽比值）,明确了该特征比值与混合物中无烟煤质量分数的线性关系,进而在分析不同混合破碎条件初始和细粒级破碎产物X射线衍射图谱基础上,获得各组分在上述混合破碎产物中的质量分数。煤炭混合破碎、各粒级产物不同煤种识别定量及过程能耗分析结果表明：两煤种单独和混合破碎的初始粒级破碎速率均符合一级动力学,且随肥煤质量分数增加而提高;易磨肥煤对较硬无烟煤破碎起促进作用,而肥煤破碎速率则因无烟煤质量分数增加而降低;与单独破碎相比,混合破碎可提高各组分细粒级产率,各组分细度t₁₀均随另一组分质量分数的...     

无烟煤与烟煤配煤对水煤浆性能的影响

选取1种无烟煤和3种烟煤,进行单煤制浆和不同掺混比例下的配煤制浆实验,对煤的成浆性和稳定性进行分析。结果表明:相同条件下制浆,无烟煤的成浆性优于烟煤,而烟煤的稳定性优于无烟煤;无烟煤的加入可以提高烟煤的成浆性能,烟煤的加入可以提高无烟煤水煤浆的稳定性;无烟煤与烟煤混合制浆的成浆性呈现非线性关系。     

单煤种配合时黏结指数可加性探析

通过实验数据探析了不同黏结程度的单煤种相互配合时,其黏结指数(G值)可随配合比分别呈直线型、弓型和S型曲线,并指出在生产实践中可根据市场需求来合理调整不同特性煤种间的配煤比例,以节约优质焦煤和提高不同牌号烟煤的利用程度。     

金鸡滩煤配煤的哈氏可磨性指数的影响研究

结合配煤的煤质分析、激光粒度分析及煤的哈氏可磨性指数试验等,研究了不同配煤比例的金鸡滩煤和潞安煤样品的可磨性规律。金鸡滩煤配煤的哈氏可磨性指数的影响研究表明,在金鸡滩煤中加入可磨性较好的潞安易磨煤,随着配煤中潞安煤比例的增加,配煤的可磨性逐渐增加。配煤后可延长制样粉碎设备的使用寿命,扩大了金鸡滩煤作为高炉喷吹用煤的适用范围。     

低变质程度煤配煤制浆的试验研究

采用三种低变质程度煤与潞安常村原煤、煤泥进行配煤制浆试验,研究了不同药剂、不同配比对配煤成浆性的影响,以及一定浓度下配比与配煤制浆粘度的关系。试验表明,选择不同煤种,改变配比能得到不同浓度、不同粘度级别的水煤浆产品。试验还对相同配比条件下单种煤混合理论加权制浆浓度与实际配煤浓度进行了比较,进一步验证了配煤的制浆浓度是非加和性的,而是与煤和煤之间的性质匹配及添加剂对煤的适应性有关。     

3种煤的气化反应动力学研究

采用热重分析仪,考察了3种典型煤种的气化反应特性;利用缩核芯模型,模拟了3种煤的气化过程,并对拟合结果进行了分析。结果表明:随气化温度的升高,3种煤的气化反应性均增加;3种煤的气化反应性大小次序为无烟煤<烟煤<褐煤;3种煤的气化反应活化能分别为褐煤124.9 k J/mol、烟煤154.3 k J/mol、无烟煤100.7 k J/mol;缩核芯模型适用于褐煤和烟煤的气化,但不适用于无烟煤。     

压块工艺条件下配煤对活性炭孔结构的调控作用

以大同烟煤为主料,分别和太西无烟煤、霍林河褐煤配煤,采用无黏结剂直接压块工艺制备活性炭,为了研究配煤对活性炭孔结构的调控作用,烟煤和配煤按照质量比100∶0、80∶20、60∶40、40∶60、20∶80进行试验,以碘值、亚甲蓝值和焦糖脱色率作为评价指标,利用密度函数理论解析温度77 K下N2的吸附/解吸曲线,得出活性炭孔容和孔径分布。结果表明:无烟煤和褐煤作为烟煤的配煤制备活性炭会使其孔结构向着不同的方向发育。配入无烟煤促使活性炭以产生新的微孔为主,向着微孔更丰富,总孔容更大的方向发育,碘值和亚甲蓝值随着无烟煤配比的提高而增加,由579 mg/g和128 mg/g分别增加至979 mg/g和135 mg/g;配入褐煤导致微孔短暂的发育后进入扩孔阶段,以至于总孔容减少,中孔容增加,在烟煤和褐煤质量配比在20∶80时,碘值、亚甲蓝值和焦糖脱色率分别为681 mg/g、87 mg/g和18%。     

鄂尔多斯地区煤样气化配煤的可磨性指数研究

本文选取王家塔、尔林兔、大柳塔三种鄂尔多斯地区煤样,利用哈氏可磨性测定仪测得三组煤样的可磨性指数。气化配煤的可磨性指数随着配煤的比例呈现出良好的线性关系,证明了鄂尔多斯地区煤样配煤之间可磨性指数的叠加原则,为确定配煤性能提供了指导。     

煤热化学性质的量子化学研究

针对不同煤阶的典型煤种褐煤、次烟煤、高挥发分烟煤、低挥发分烟煤和无烟煤,构建了9种分子结构模型,采用量子化学密度泛函计算方法,研究了煤的稳定性、发热量和燃烧反应热力学函数等热化学性质.结果显示,煤大分子在含碳量为85%附近具有较低的单位结合能、较高的发热量和反应活性.     

气化用煤及混配煤的粘温特性研究

以枣庄烟煤、枣庄无烟煤、济宁煤、东北煤、胜利煤和准东次烟煤等为原料,测定其发热量、煤灰熔融温度及煤的粘度,并对结果进行了分析比较。分析了化学组分等对煤灰熔融性温度及粘度的影响,高温下煤灰熔融性、煤灰的粘温特性对煤气化炉的设计、稳态运行及煤种适应性评价具有十分重要的意义。     

CaSO_4/膨润土载氧体煤直接化学链燃烧中PAHs的生成

为了控制煤直接化学链燃烧中多环芳烃(PAHs)的生成,减少载氧体表面的积碳现象,在模拟化学链燃烧反应器中,采用机械混合法制备的CaSO_4/膨润土载氧体与煤发生化学链燃烧反应,利用气相色谱仪对PAHs进行定性和定量分析,研究了不同煤种、不同温度、不同载氧体/煤比例PAHs的排放特征。结果表明,随挥发分的增加,不同煤种生成的PAHs总量分布依次为:无烟煤烟煤1烟煤2烟煤3。煤中含碳量、H/C摩尔比、O/C摩尔比对PAHs的生成也有一定的影响。化学链燃烧反应主要生成2环、3环芳烃,4环、5环芳烃相对较少,均没有生成6环芳烃。当温度为900℃,载氧体/煤为2.4时,CaSO_4/膨润土载氧体与烟煤3反应生成的PAHs总量最少。     

开滦矿区强粘结性煤校核粘结指数测定的研究

以开滦矿区7种强粘结性煤为研究对象,通过改变粘结指数测试过程中待测烟煤和标准无烟煤间的配比,研究了开滦煤的校核粘结指数。结果表明,当待测烟煤和标准无烟煤的配比为0.7∶5.3时,粘结指数的区分能力较好,可有效区分开滦矿区强粘结性煤的粘结能力。     

煤的热稳定性测定方法的分析与探讨

将GB/T 1573—2001《煤的热稳定性测定方法》与南非的热破碎性测试方法进行对比,总结2种表征煤的热稳定性的测试方法的不同之处,经过实验与对比分析后研究不同测试条件对热稳定性的影响,并对2种热稳定性测试方法的适用性进行分析。分析结果表明:国标方法和南非方法均可表征煤的热稳定性;升温速率对于热稳定性好的煤种对结果影响不大,而对热稳定性差的煤种有较大影响;热解温度对热稳定性好的煤种测定结果有较大影响,即热解温度越高,煤的热稳定性越差;国标方法对于热稳定性好的煤种的辨识度更高,适用于无烟煤、烟煤和褐煤的热稳定性测试。     

煤炭类一级标准物质特性与应用浅析

结合目前煤炭类一级标准物质的种类和应用现状,介绍了煤物理特性和化学成分分析、煤灰熔融性、煤灰成分分析、煤中砷和磷成分分析、煤中氯成分分析、煤中氟成分分析、煤的哈氏可磨性指数、烟煤黏结指数分析、烟煤胶质层指数(Y值)分析该九大类标准物质特性量值的测量方法,在标物的有效期限、储存及包装、参考不确定度等方面提出了使用过程中需注意的问题。     

京西无烟煤煤质特征

介绍了京西煤田无烟煤分布、储量及煤质特征。研究表明,京西无烟煤是一种低灰、低硫的高煤阶无烟煤,其变质程度是所有无烟煤矿区中最高的。根据其煤质特征,京西无烟煤可作为良好的高炉喷吹用煤和民用燃煤,通过动力配煤,也可作为工业锅炉燃料。     

配煤的挥发分释放特性研究

以山西无烟煤和张集气煤为原料,对单煤及配煤的挥发分释放特性及其稳燃特性进行了研究,结果表明,配煤的挥发分与参配单煤间具有较好的线性关系,可由单煤的理论加权值来预测;热重分析表明,挥发分释放过程中,配煤的失重变化介于单煤之间,且趋近于配比较大的单煤,配煤的瞬时失重速率与失重变化规律类似,但吸放热特性与单煤间并无明显规律。高阶无烟煤中加入高挥发分煤可使配煤的着火性能及稳燃特性得到显著改善。     

恒压条件下的烟煤低温干馏

采用自制的恒压烟煤低温干馏实验装置，在0．5MPa恒定压力下，测定了强粘结性烟煤与太西无烟煤以及弱粘结性烟煤与唐山矿1／3焦煤，在不同配合比时所产生半焦的特性。实验结果表明，烟煤在低温干馏阶段，恒定的外界压力使得半焦因孔隙率减少而致密，从而提高了炼焦配煤的粘结性和结焦性。通过对实验数据的数学回归，建立了配合煤低温干馏的胶质体挤出量与配合比的定量关系式，计算得到了配合煤中粘结性烟煤的最小比例。这样的研究结果对于铸造焦的制备以及炼焦配煤方案的合理制定，都具有重要的理论意义和实际应用价值。     

烟煤镜质组平均最大反射率与煤种之间的关系

运用制定《中国煤炭分类》国家标准所依据的近600个烟煤煤层煤样实测数据,分析了中国不同煤种烟煤镜质组平均最大反射率的分布范围,探讨了烟煤镜质组平均最大反射率与中国煤分类系统之间的关系.研究表明：镜质组反射率与煤种之间的关系较复杂,特别是在中低变质烟煤阶段,相同变质程度煤往往归属于不同煤种,受煤岩组成和还原程度的影响较大.但总的来说,烟煤镜质组反射率与煤种之间的关系规律性明显.     

朔州、忻州、大同与太原分公司不同煤种动力配煤的研究

对朔州煤、忻州煤和大同煤分别与太原煤作了配煤试验研究，发同朔州煤及忻州煤与１０％～３０％的太原煤相配时能降低这２种煤的挥发分，同时还能提高配煤的热值和可磨性，大同煤与１０％～３０％的太原煤配后既可提高大同煤的灰熔融性温度，又能提高其哈氏可磨性指数。