CN105115846A - 一种准确、快速、直观的型煤气化性能检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种准确、快速、直观的型煤气化性能检测方法。将试样置于105～110℃干燥2h，称取200±1.0g装入反应管，按10℃/min升温至200℃，按2～4L/min用量通入N2，升温至700～800℃，按5～10L/min用量通入CO2；在700～800℃恒温2h，按2～4L/min用量通入N2；待试样冷却至100℃以下后称重；再放到转鼓内以30r/min的转速转4min，用带φ10mm圆孔的筛子筛分，称量试样中φ＞10.00mm的试样量；以试样失重量占试样总量的百分数表征型煤试样的气化率，以试样中φ＞10.00mm的试样量与入转鼓试样总量的百分数表征型煤试样的气化强度指标。所述方法的试验结果直观，易于理解应用，贴近生产实际，设备通用性好，利于企业降本增效，并可同时检测出型煤气化强度指标，反映型煤在煤气发生炉中的粉化性能。
Description
技术领域
本发明属于型煤气化性能检测技术领域，具体涉及一种准确、快速、直观的型煤气化性能检测方法。
背景技术
煤气发生炉因用途广、占地面积小、操作方便、投资省，而在冶金行业的各个领域得到广泛的应用。但煤气发生炉用煤必须是块煤或焦炭，要求其粒度为20～40mm。这也使得煤气发生炉的应用范围受到一定制约：一是在缺乏优质块煤的地区煤气发生炉难于推广应用；二是高昂的块煤价格也使煤气发生炉的应用受到经济条件的约束。因此，将粉煤压制成适于煤气发生炉使用的型煤有利于煤气发生炉技术的推广使用，并且在天然块煤的转运过程中也会产生一定数量的粉煤，这部分煤粉如不加以合理利用，不但会造成资源浪费，而且势必会造成煤制气成本的上升，进而影响煤气发生炉用户参与市场竞争的能力。
因此，为了进一步推广煤气发生炉在冶金行业中的应用，用型煤代替块煤制气为企业降本增效，有必要对型煤的气化性能进行更深入的研究。本发明旨在研发一种更加贴近生产实际，更准确、快速的型煤气化性能检测方法，直观地反映出型煤在煤气发生炉中的粉化性能，为冶炼生产提供相应的技术参考。
发明内容
本发明的目的在于提供一种准确、快速、直观的型煤气化性能检测方法。
本发明的目的是这样实现的：所述准确、快速、直观的型煤气化性能检测方法包括试样预处理、气化及数据处理工序，具体包括：
A、试样预处理：将压制好的型煤试样置于105～110℃鼓风干燥箱内干燥2h取出；称取干燥后的型煤试样200±1.0g备用。
B、气化：将称取的型煤试样装入加热炉反应管内，按10℃/min升温至200℃后，按2～4L/min用量通入N2气体，继续升温至700～800℃，按5～10L/min用量通入CO2气体，代替N2气体；在700～800℃条件下恒温2h后，按2～4L/min用量通入N2气体，代替CO2气体；待型煤试样冷却至100℃以下后取出试样并称重；再将冷却后的型煤试样放到转鼓内，以30r/min的转速转4min。
C、数据处理：从转鼓中取出型煤试样，用带φ10mm圆孔的筛子进行筛分，并称量试样中φ＞10.00mm的试样量；以试样失重量占试样总量的百分数表征型煤试样的气化率，以试样中φ＞10.00mm的试样量与入转鼓试样总量的百分数表征型煤试样的气化强度指标。
采用本发明所述检测方法得到的试验结果较GB/T220-2001《煤对二氧化碳化学反应性的测定方法》的试验结果更为直观，易于理解、应用，也更贴近生产实际。本发明所述检测方法可直接采用焦炭反应性及反应后强度试验装置中的加热电炉和气体反应系统，设备通用性好，有利于企业降本增效。本发明所述检测方法可同时检测出型煤气化强度指标，高效、快速、直观地反映型煤在煤气发生炉中粉化性能，便于大规模推广应用。
附图说明
图1为型煤气化性能检测装置的示意图。
图中：1-CO2气体；2、4-流量计；3-N2气；5-三通；6-控制柜；7-热电偶；
8-高铝外丝管；9-反应管；10-加热电炉；11-型煤试样。
图2为加热炉结构示意图。
图中：1-高铝外丝管；2-铁铬铝炉丝；3、4-轻质高铝砖；5-炉壳；6-脚轮；7-炉盖；8-绝缘子。
图3为反应管结构示意图。
图中：1-中心热电偶套管；2-进气管；3-排气管。
图4为I型转鼓结构示意图。
图中：1-鼓体；2-马达；3-减速机；4-机架。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述准确、快速、直观的型煤气化性能检测方法包括试样预处理、气化及数据处理工序，具体包括：
所述试样预处理工序指的是：将压制好的型煤试样置于105～110℃鼓风干燥箱内干燥2h取出；称取干燥后的型煤试样200±1.0g备用。
所述气化工序指的是：将称取的型煤试样装入加热炉反应管内，按10℃/min升温至200℃后，按2～4L/min用量通入N2气体，继续升温至700～800℃，按5～10L/min用量通入CO2气体，代替N2气体；在700～800℃条件下恒温2h后，按2～4L/min用量通入N2气体，代替CO2气体；待型煤试样冷却至100℃以下后取出试样并称重；再将冷却后的型煤试样放到转鼓内，以30r/min的转速转4min。
所述数据处理工序指的是：从转鼓中取出型煤试样，用带φ10mm圆孔的筛子进行筛分，并称量试样中φ＞10.00mm的试样量；以试样失重量占试样总量的百分数表征型煤试样的气化率，以试样中φ＞10.00mm的试样量与入转鼓试样总量的百分数表征型煤试样的气化强度指标。
步骤A所述型煤试样的尺寸为φ30～50mm×h15～25mm。
步骤A所述干燥前型煤试样的初始量为1000±1.0g。
步骤A所述的干燥箱为101-4型鼓风干燥箱。
步骤A所述称取干燥后的型煤试样时，需重复称取二份，每份200±1.0g，其中一份作为检验样，另一份作为复查样。
步骤B所述的升温采用的是热电偶加热。
步骤B所述的第一次通入N2气体的通气时间为45~65min，第二次通入N2气体的通气时间为60~90min。
步骤B所述的通入CO2气体的通气时间为180min。
步骤B所述的冷却时间为60~90min。
步骤B所述的转鼓为I型转鼓。
实施例1
将压制好的φ30mm×h15mm的型煤试样1000.1g置于105℃101-4型鼓风干燥箱内干燥2h取出；称取干燥后的型煤试样200.5g备用。将称取的型煤试样装入加热炉反应管内，插入热电偶，按10℃/min升温至200℃后，按2L/min用量通入N2气体51min，继续升温至700℃，按5L/min用量通入CO2气体180min，代替N2气体；在700℃条件下恒温2h后，按2L/min用量通入N2气体64min，代替CO2气体；待型煤试样冷却86min至100℃以下后取出试样并称重；再将冷却后的型煤试样放到I型转鼓内，以30r/min的转速转4min。从转鼓中取出型煤试样，用带φ10mm圆孔的筛子进行筛分，并称量试样中φ＞10.00mm的试样量。以试样失重量占试样总量的百分数表征型煤试样的气化率，该型煤试样的气化率为12.30%。以试样中φ＞10.00mm的试样量与入转鼓试样总量的百分数表征型煤试样的气化强度指标，该型煤试样的气化强度为48.23%。
实施例2
将压制好的φ50mm×h25mm的型煤试样1000.3g置于110℃101-4型鼓风干燥箱内干燥2h取出；称取干燥后的型煤试样200.3g备用。将称取的型煤试样装入加热炉反应管内，插入热电偶，按10℃/min升温至200℃后，按4L/min用量通入N2气体60min，继续升温至800℃，按10L/min用量通入CO2气体180min，代替N2气体；在800℃条件下恒温2h后，按4L/min用量通入N2气体65min，代替CO2气体；待型煤试样冷却65min至100℃以下后取出试样并称重；再将冷却后的型煤试样放到I型转鼓内，以30r/min的转速转4min。从转鼓中取出型煤试样，用带φ10mm圆孔的筛子进行筛分，并称量试样中φ＞10.00mm的试样量。以试样失重量占试样总量的百分数表征型煤试样的气化率，该型煤试样的气化率为15.00%。以试样中φ＞10.00mm的试样量与入转鼓试样总量的百分数表征型煤试样的气化强度指标，该型煤试样的气化强度为1.76%。
实施例3
将压制好的φ50mm×h25mm的型煤试样1000.5g置于108℃101-4型鼓风干燥箱内干燥2h取出；称取干燥后的型煤试样200.2g备用。将称取的型煤试样装入加热炉反应管内，插入热电偶，按10℃/min升温至200℃后，按3L/min用量通入N2气体60min，继续升温至800℃，按8L/min用量通入CO2气体180min，代替N2气体；在800℃条件下恒温2h后，按4L/min用量通入N2气体75min，代替CO2气体；待型煤试样冷却75min至100℃以下后取出试样并称重；再将冷却后的型煤试样放到I型转鼓内，以30r/min的转速转4min。从转鼓中取出型煤试样，用带φ10mm圆孔的筛子进行筛分，并称量试样中φ＞10.00mm的试样量。以试样失重量占试样总量的百分数表征型煤试样的气化率，该型煤试样的气化率为13.40%。以试样中φ＞10.00mm的试样量与入转鼓试样总量的百分数表征型煤试样的气化强度指标，该型煤试样的气化强度为8.53%。
Claims (9)
1.一种准确、快速、直观的型煤气化性能检测方法，其特征在于包括试样预处理、气化及数据处理工序，具体包括：
A、试样预处理：将压制好的型煤试样置于105～110℃鼓风干燥箱内干燥2h取出；称取干燥后的型煤试样200±1.0g备用；
B、气化：将称取的型煤试样装入加热炉反应管内，按10℃/min升温至200℃后，按2～4L/min用量通入N2气体，继续升温至700～800℃，按5～10L/min用量通入CO2气体，代替N2气体；在700～800℃条件下恒温2h后，按2～4L/min用量通入N2气体，代替CO2气体；待型煤试样冷却至100℃以下后取出试样并称重；再将冷却后的型煤试样放到转鼓内，以30r/min的转速转4min；
C、数据处理：从转鼓中取出型煤试样，用带φ10mm圆孔的筛子进行筛分，并称量试样中φ＞10.00mm的试样量；以试样失重量占试样总量的百分数表征型煤试样的气化率，以试样中φ＞10.00mm的试样量与入转鼓试样总量的百分数表征型煤试样的气化强度指标。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤A所述型煤试样的尺寸为φ30～50mm×h15～25mm。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤A所述干燥前型煤试样的初始量为1000±1.0g。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤A所述称取干燥后的型煤试样时，需重复称取二份，每份200±1.0g，其中一份作为检验样，另一份作为复查样。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤B所述的升温采用的是热电偶加热。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤B所述的第一次通入N2气体的通气时间为45～65min，第二次通入N2气体的通气时间为60~90min。
7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤B所述的通入CO2气体的通气时间为180min。
8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤B所述的冷却时间为60~90min。
9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于步骤B所述的转鼓为I型转鼓。
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