4.2 煤的干馏制气

4.2 煤的干馏制气
4.2.1 本条提出了煤干馏炉煤的质量要求。
    1 直立炉装炉煤的坩埚膨胀序数，葛金指数等指标规定的理由：
    因直立炉是连续干馏制气炉型，它的装炉煤要求与焦炉有所不同。装炉煤的粘结性和结焦性的化验指标习惯上均采用国际上通用的指标。在坩埚膨胀序数和葛金指数方面，从我国各直立炉煤气厂几十年的生产经验来看，装炉煤的坩埚膨胀序数以在“ 1½ ～4”之间为好，特别是“3～4”时更适用于直立炉的生产。此时煤斤行速正常、操作顺利，生产的焦炭块度大小适当。其中块度为25～50mm的焦炭较多。但煤的粘结性和结焦性所表达的内容还有所不同，故还必须得到煤的葛金指数。葛金指数中A、B、C型表明是不粘结或粘结性差的，所产焦块松碎。这种煤装入炉内将使生产操作不正常，容易脱煤，甚至造成炉子爆炸的恶性事故。某煤气厂就因此发生过事故，死伤数人。其主要原因就是煤不合要求（当时使用的主要煤种是阜新煤，其坩埚膨胀序数为 1½，葛金指数为B，颗粒小于10mm的煤占重量的80％以上）。因此，对连续式直立炉的装炉煤的质量指标作本条规定。葛金指数必须在F～G1的范围，以保证直立炉的安全生产。
    经过十余年的运行管理与科学研究，通过排焦机械装置的改进，可以扩大直立炉使用的煤种，生产焦炭新品种。鞍山热能研究所与大连煤气公司、大同矿务局与杨树浦煤气厂在不同时间，不同地点相继对弱粘结性的大同煤块在直立炉中作了多次成功的试验，炼制出合格的高质量铁合金焦。因此对炼制铁合金焦时的直立炉装炉煤质安全指标在注中明确煤种可选用弱粘结煤，但煤的粒度应为15～50mm块煤。灰分含量应小于10％，并具有热稳定性大于60％的煤种。目前大同矿务局连续直立式炭化炉，采用大同煤块炼制优质铁合金焦，运行良好。
    直立炉的装炉煤粒度定为小于50mm，是防止过大的煤块堵塞辅助煤箱上的煤阀进口。
    2 焦炉装炉煤的各项主要指标是由其中各单种煤的性质及配比决定的。目前我国炼焦工业的配煤大多数立足本省、本区域的煤炭资源，在满足生产工艺要求的范围内，要求充分利用我国储量较多，具有一定粘结性的高挥发量煤（如肥气煤）进行配煤，因此冶金工业中炼焦煤的挥发分（干基）已达到了24％～31％，胶质层指数(Y)在14～20mm。（详：《炼焦工艺设计技术规定》YB9069）。
    对于城市煤气厂，为了不与冶金炼焦争原料，装炉煤的气、肥气煤种的配入量要多一些，一般到70％～80％。很多炼焦制气厂装炉煤挥发分高达32％～34％，而胶质指数(Y)甚至低到13mm。
    结合上述因素，在制定本条文时，考虑到冶金，城建等各方面的炼焦工业，对装炉煤挥发分规定为“24％～32％”及胶质层指数(Y)规定为13～20mm。
    配煤粘结指数(G)的提出，是由于单用胶质层指数(Y)这项指标有其局限性，即对瘦煤和肥煤的试验条件不易掌握，因此就必须采用我国煤炭学会正式选定的烟煤粘结指数G与Y值共同决定炼焦用煤的粘结性。焦炉用煤的灰分、硫分、粒度等指标均是为了保证焦炭的质量。
    灰分指标对冶金工业和煤气厂(站)都很重要，炼焦原煤灰分越高，焦炭的灰分越大，则高炉焦比增加，致使高炉利用系数和生产效率降低。焦炭的灰分过高，焦炭的强度也会下降，耐磨性变坏，关系到高炉生产能力，所以规定装炉煤的灰分含量小于或等于11％（对1000～4000m³高炉应为9％～10％，对大于4000m³高炉应小于或等于9％）。用于水煤气、发生炉作气化原料的焦炭，由于所产焦为气焦，原料煤中的灰分可放宽到16％。
    原料煤中60％～70％的硫残留在焦炭中，焦炭硫含量高，在高炉炼铁时，易使生铁变脆，降低生铁质量。所以规定煤中硫含量应小于1％（对1000～4000m³高炉应为0.6％～0.8％，对大于4000m³高炉应小于0.6％）。原料煤的粒度，决定装炉煤的堆积密度，装炉煤的堆积密度越大，焦炭的质量越好，但原料煤粉碎得过细或过粗都会使煤的堆积密度变化。因此本条文根据实际生产经验总结规定炼焦装炉煤粒度小于3mm的含量为75％～80％。各级别高炉对焦炭质量要求见表6（重庆钢铁设计院编制的“炼铁工艺设计技术规定”）。