捣固焦炉生产煤饼密度是一项非常重要的工艺及捣固设备操作技术参数指标,国家黑色冶金行业标准《捣固炼焦技术规范》规定:煤饼密度为0.95~1.10吨/立方米(按干煤计)。若煤饼密度低,会影响单孔炭化室装煤量(煤饼或捣固煤槽长、宽、高几何尺寸已确定);也会影响焦炭机械强度。捣固煤饼密度高低与煤饼抗剪、抗压强度,捣固单位功,配合入炉煤水分、细度和配煤比等性质相关联。煤饼密度增大,将减小煤粒之间的不均匀性,使得煤饼的抗剪、抗压强度增大,捣固单位功加大了,能保证煤饼的整体性和稳定性,煤饼不容易倒塌。一般来讲,随着捣固焦炉炭化室高度的增高,煤饼高宽比的增加,捣固煤饼密度也应增加,如国外要求当煤饼高宽比为15:1
时,煤饼密度应达到1.10~1.15吨(干)/立方米,捣固单位功应达到750J/Kg
。我国现行规范要求捣固煤饼高宽比不大于13:1。以下简单介绍测定(算)捣固煤饼密度的方法,与炼焦同行交流。
1、在捣固焦炉侧装煤系统未采用单孔炭化室装煤称量时,将整体煤饼称量并取样化验分析煤饼水分,测(计)算得出煤饼密度。此方法劳动强度及工作量大,误差也较大,故很少被采用;
2、在整体煤饼高度的上、中、下部位和长度不同部位取成型(四方型或长方型)煤饼样品,并化验分析煤饼含水分,测(计)算得出整体煤饼密度(取若干煤饼样的计算平均值),测算煤饼密度的经验已得出,在同一孔炭化室煤饼,随煤饼高度增加,其密度下降,这是由于越是下部的煤饼,捣打次数越多,越结实,同时煤料本身自重也使下部煤饼密度增加些;
3、人工取样钻芯法,即用钻芯测定管(装置)在捣固煤饼侧面不同部位钻孔取样,由钻芯法取样测算出的煤饼密度求其单孔炭化室装煤量〔须先实测出捣固煤槽长、宽、高(煤饼高度基准刻度线)的几何尺寸,捣固煤饼顶部煤层需采用压实煤机或人工用平整工具压实平整〕。钻芯测定管(装置)为带端盖(端盖套入直管内)的长400mm,内径为50mm,上部(与端盖连接处)外径为57mn,下部外径为约52mm的不锈钢管,在煤饼上进行钻芯取样后,测量钻芯煤样的实际长度,用天平秤称重量,并分析化验钻芯煤样含水分,计算得出其煤饼密度;
4、建议有条件的煤焦化企业或联合有关应用技术开发厂家,共同开发应用机械自动钻芯法取煤饼样品,再测算得出煤饼密度。采用钻芯取样管,由捣固煤饼顶层插入到不同的煤饼高度位置进行取样作业;
5、开发应用捣固煤塔摇动给煤机煤料自动计量装置,对单孔炭化室装煤饼重量计量,并配套在线监测捣固煤料水分和捣固煤槽煤饼测高仪等装置,自动测算记录每孔炭化室装煤的煤饼密度;
6、开发应用分体式捣固侧装煤车在位移至无震动处配置无基坑轨道电子计量秤,对单孔炭化室装煤计量,并配有同上的附属装置,即可测算出煤饼密度。
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