[发明专利]一种煤的膨胀与收缩性能评价方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种评价煤的粘结性、结焦性以及膨胀性的方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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/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，本发明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；