基于非巖相活性-惰性組分分離的煉焦配煤新方法研究.pdf

1、本文以多種煉焦煤為研究對象，通過萃取-反萃取方法獲得各煤樣的重質組、疏中質組和密中質組這三個主要的族組分，實現(xiàn)了非巖相活性/惰性組分的分離。對煤樣及其族組分進行FT-IR和黏結指數G測試，按配比完成煉焦實驗，以膨脹率、結焦率、顯微強度、粒焦反應性和反應后強度來表征焦炭質量。以多元線性回歸分析方法研究煤黏結性與非巖相活性/惰性組分的作用機制；對FT-IR譜峰進行分峰擬合和定量計算，研究煉焦煤特征官能團含量與其黏結性間的關系；結合BP神經網

2、絡構建了基于非巖相的活性/惰性組分的焦炭質量預測模型。結果表明：
　　萃取-反萃取法是一種非巖相的活性/惰性組分分離的方法，通過此法獲得的疏中質組和密中質組是非巖相活性組分，重質組是非巖相惰性組分。
　　疏中質組是提供煤熱解膨脹性的來源物質，密中質組是提供煤熱解流動性的來源物質；且疏中質組幾乎不提供液相（流動性），密中質組幾乎不提供膨脹；重質組作為被黏結的對象，與膨脹性和流動性基本無緣。疏中質組、密中質組和重質組是煤黏結成焦

3、過程中的膨脹質、流動質和惰性質，其能力大小順序為膨脹質質>膨脹質量>惰性質質>流動質量>流動質質>惰性質量。
　　對提高煤黏結性而言，流動質質和流動質量并非越大越好，惰性質量也非越小越好，在流動質適當的條件下，膨脹質量、膨脹質質和惰性質質越大越好；膨脹質、流動質和惰性質三者間需適度配合才是黏結成焦的關鍵所在。
　　煤的黏結性大小與其 FT-IR吸收峰有密切的對應關系，特別是3000-2800和3700-3000 cm-1的兩

4、個吸收帶。在煉焦煤范圍內，脂肪鏈越短或支鏈化程度越高，越有利于形成煤的黏結性，并且這種脂肪族結構是煤黏結性形成的唯一決定性因素，而其他官能團雖然可能對煤黏結性產生影響，但都不會起到決定性作用。含-OH（或-NH）的氫鍵締合結構雖然不是煤黏結性產生的決定性因素，卻可以與脂肪鏈協(xié)同作用于煤黏結性。其中脂肪鏈是主要因素，而氫鍵締合結構是輔助因素。
　　氫鍵是煤中主要的分子間作用形式。當若干形成氫鍵的官能團聚集締合時，其相互作用會更強，甚