不同牌號的單獨(dú)煤煉制出來的焦炭性質(zhì)是各不相同的,即或是相同牌號且指標(biāo)相同,但產(chǎn)區(qū)不同的煉焦煤也往往不能在配比相同時得到就一致的焦炭質(zhì)量。因此,為了更適當(dāng)?shù)剡x擇各種煤的配比,必須預(yù)先研究各單種煤的基本結(jié)焦性質(zhì)。
通過過去對許多煤種進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室分析,半工業(yè)和工業(yè)試驗(yàn),將各大類單種煤的結(jié)焦特性概述如下:
一、褐煤
褐煤的編制程度高于泥煤而低于方案中的其它所有煤種。在分類方案中,它的可燃基揮發(fā)分大于40%,煤中含有多量水分,加熱時它不能產(chǎn)生膠質(zhì)體,因此沒有粘結(jié)性,在現(xiàn)代煉焦?fàn)t中不結(jié)焦,我們不將它劃分在煉焦煤范圍內(nèi)。在某些煉焦煤非常缺乏的國家,他們是通過復(fù)雜的工藝, 利用褐煤制造型塊煉成型焦,這已不屬配煤煉焦的范疇,故不多述。
二、長焰煤
長焰煤的變質(zhì)程度比褐煤高,在分類中其可燃基揮發(fā)分大于37%,膠質(zhì)層厚度小于5毫米,這種煤粘結(jié)性極弱,在現(xiàn)在煉焦?fàn)t中不能單獨(dú)結(jié)成焦炭。在某些成煙煤多的地區(qū),可以少量配用,但配入量稍多時,常會使焦炭強(qiáng)度和耐磨變壞,尤其是配煤中肥煤不夠多時更為明顯。所以長焰煤也不列入煉焦煤范圍內(nèi)。
三、氣煤
氣煤的變質(zhì)程度較長焰煤高。在分類圖中氣煤是一大類,它包括可燃基揮發(fā)分在30-37%、膠質(zhì)層厚度大于9-25毫米以及可燃基揮發(fā)分大于37%、膠質(zhì)層厚度大于5-25毫米兩區(qū)域。前者屬肥氣煤(包括>KT2及KT1),有一定的結(jié)焦性,其中二號肥氣煤在現(xiàn)代焦?fàn)t中能單獨(dú)煉焦,但質(zhì)量較差,只能供中、小高爐使用。后者屬氣煤(包括T2、T3、T1),它們的性質(zhì)差別叫大,T3具有中等粘結(jié)性,有些甚至可以單獨(dú)煉成中等強(qiáng)度的焦炭;T2則粘結(jié)性較差,在配煤中如果多用,必須有一定數(shù)量的焦煤和肥煤,否則不能煉成具有一定強(qiáng)度和耐磨的冶金焦炭;T1則粘結(jié)性極弱,單獨(dú)煉焦的焦炭非常疏松,甚至不能成塊,性質(zhì)近似長焰煤,一般是不做為煉焦用煤的。氣煤由于揮發(fā)分高,因此在結(jié)焦過程中收縮大, 焦炭裂紋多,但是正由于這個特點(diǎn),在配煤中常常用它減緩煉焦過程中的膨脹壓力和增大焦餅大收縮,同時氣煤揮發(fā)分高,還可以增加化學(xué)產(chǎn)品的回收率,有利于綜合利用,這都是配用氣煤的原因。
四、肥煤
肥煤的變質(zhì)程度較氣煤高,揮發(fā)分范圍廣,膠質(zhì)層厚度大于25毫米。受熱時產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體煤氣流動性大,熱穩(wěn)定性較氣煤膠質(zhì)體好,所生成的焦炭特點(diǎn)是熔融良好,橫裂紋多,焦炭氣孔率高,焦根部(靠膠餅中心)有蜂窩焦。因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的粘結(jié)能力,所以肥煤是配煤中的重要成分,并可以多配弱粘結(jié)性煤而煉成機(jī)械強(qiáng)度交好的冶金焦炭。但揮發(fā)分高的肥煤,結(jié)焦性較差,煉焦配煤中使用此種煤時,配合煤中氣煤用量就要減少。
五、焦煤
焦煤具有中等揮發(fā)分與中等膠質(zhì)層厚度。大多數(shù)焦煤單獨(dú)煉焦時形成熱穩(wěn)定性很好的膠質(zhì)體,能得到塊大、裂紋少、耐磨好的交談。過去在工業(yè)不發(fā)達(dá)時,常用它單獨(dú)煉焦。但是在現(xiàn)代煉焦?fàn)t中采用它單獨(dú)煉焦有如下困難:
?。?) 收縮度小,膨脹壓力大,因此可能發(fā)生推焦困難現(xiàn)象引起焦?fàn)t的損壞。
(2) 這種煤就其儲量來說是不多的,放在配煤中亦不宜多用,更不宜用它單獨(dú)煉焦。在配煤中它可以其到提高焦炭機(jī)械強(qiáng)度的作用。
六、瘦煤
瘦煤的變質(zhì)程度較高,揮發(fā)分低,在加熱時產(chǎn)生的膠質(zhì)體量少。不同瘦煤單獨(dú)煉焦時,焦炭的強(qiáng)度和耐磨可以有很大的差別。大多數(shù)瘦煤焦炭塊度大,裂紋少,熔融性較差,有顆粒物存在,焦炭不大耐磨。這種煤加入到配煤中可以提高焦炭的塊度。有些粘結(jié)性好的瘦煤具有很大的膨脹壓力。
七、貧煤
貧煤的變質(zhì)比瘦煤深,可燃基揮發(fā)分為10-20%,在加熱時不產(chǎn)生或只產(chǎn)生極微量的膠質(zhì)體,因此它不能結(jié)成焦炭,但可以少量配入作為瘦化劑,配入貧煤時最好經(jīng)過京戲的粉碎。這類煤也不劃入煉焦用煤范圍。
八、無煙煤
無煙煤是變質(zhì)程度最深的煤,它所含的揮發(fā)分最低,加熱時不產(chǎn)生膠質(zhì)體,加熱至高溫也不結(jié)成焦炭,有時在瘦煤缺乏的地區(qū),在配煤中煤料較肥時,可以加入少量的無煙煤,但無煙煤須經(jīng)過細(xì)粉碎。無煙塊煤也可以用來煉鐵,它適合于小型高爐使用,但在使用無煙煤煉鐵時,必須注意到無煙煤一定是塊狀,并在高溫下不爆裂成粉狀,如遇有熱穩(wěn)定性不好的塊煤,可以采用預(yù)熱處理的辦法,然后使用。
除上述的一些煤種外,尚有一些過渡性質(zhì)的煤種,它們兼具有兩種不同牌號煤的結(jié)焦性質(zhì),我們在使用過程中一定要考慮到它們的結(jié)焦特性。