煤粉

　　煤粉是(shì)指粒度小(xiǎo)于0.5毫米的(de)煤，是(shì)鑄₹∞鐵(tiě)型砂中最常采用(yòng)的(de)附加物(wù)。近(jìn γλπ)年(nián)來(lái)國(guó)外(wài)将煤粉類物(wù)質與粘∞®土(tǔ)配成一(yī)種商品(碳粘土(tǔ))供應市(shì)場(chǎ∞β♣±ng)。

　　鑄鐵(tiě)用(yòng)濕型砂中加←±&✘入煤粉，可(kě)以防止鑄件(jiàn)表面粘砂缺陷，改善鑄件(jiàn)的(de)表面光δ€(guāng)潔度，并能(néng)減少(shǎo)夾砂缺陷✔¶，改善型砂的(de)潰散功能(néng)，對(duì)于濕型球 ÷¶鐵(tiě)件(jiàn)，還(hái)能∏₩(néng)有(yǒu)效的(de)防止産生(shēng)皮 ‍‌↑下(xià)氣孔，可(kě)用(yòng)圓形渦流燃燒器(qì)，空(kōng)¥λ氣不(bù)用(yòng)預熱(rè)。

　　物(wù)理(lǐ)特性

　　煤粉的(de)主要(yào)物(wù)理(lǐ)特性有(yǒu)以下(xià)幾方面：

　　（1）顆粒特性煤粉是(shì)由尺寸不(bù)同、形狀不(bù)規則的(de♠ ✘β)顆粉所組成，一(yī)般煤粉顆粒直徑範圍為(wèi)0-1000&mu&∑;m，大(dà)多(duō)20-50μm的(d✘♥∏e)顆粒；

　　（2）煤粉的(de)密度煤粉密度較小(x↑∏iǎo)，新磨制(zhì)的(de)煤粉堆積密度過約為(wèi)（0.45-α↓♠0.5）t/m3，貯存一(yī)定時(shí)間(jiān)後堆積密度₩∞←為(wèi)（0.8-0.9）t/m3；

　　（3） 煤粉具有(yǒu)流動性煤粉顆粒很(hěn)細，單↓ 位質量的(de)煤粉具有(yǒu)較大(dà)的(de)表面積，表®≠γ₩面可(kě)吸附大(dà)量空(kōng)氣，從₹ ♣(cóng)而使其具有(yǒu)流動性。∏​€"這(zhè)一(yī)特性，使煤粉便于氣力輸送，缺點是(shì)∑♣易形成煤粉自(zì)流，設備不(bù)嚴密時(shíε÷)容易漏粉。

　　均勻指數(shù)

　　細度值：煤粉細度值的(de)大(dà)小(xiǎo)，隻說(shuō)明(‍£♣míng)煤粉中大(dà)于及小(xiǎo)于x值的(de)顆粒各多(duō♣≠)少(shǎo)，但(dàn)并不(bù)能(n$≈∑§éng)知(zhī)道(dào)煤粉顆粒組成情況，≥✘✘即不(bù)知(zhī)道(dào)其尺寸的(de)均勻性如(rú)何。

　　均勻程度：表征煤粉顆粒均勻程度的(de)指标，稱均勻性指數(shù)，也(yě)稱煤粉顆↑≈☆粒特性系數(shù)，用(yòng)N表示。将煤粉分(fēn)别用(y<ε↑òng)兩個(gè)不(bù)同篩号篩子(zǐ)篩分(fēn)後。N值一(yī)般★∏"®在0.8-1.3之間(jiān)，N值越大(dà)，表明(míng)煤粉φ☆的(de)均勻性越好(hǎo)。N值大(dà)小(xiǎo)與磨煤機(jī)型式，"₹"♦粗粉離(lí)器(qì)型式等的(de)關，比如(rú)，✔↓中速磨煤機(jī)比鋼球筒式磨煤機(jī)磨的(de)煤粉均勻性要(yào)好(hǎ₩♠o)，即其N值比較大(dà)。

　　理(lǐ)化(huà)特性：顆粒特性煤粉是¶™♣(shì)由尺寸不(bù)同、形狀不(bù)規則的(de)顆粉所組成，一(yī)Ω₹般煤粉顆粒直徑範圍為(wèi)0-1000μm，大≠λ¥₹(dà)多(duō)20-50μm的(de∑™Ω)顆粒；煤粉為(wèi)可(kě)燃物(wù)質，乙類火(huǒ)災危©α險品，粉塵具爆燃性，著(zhe)火(huǒ)點在300℃～500℃之間(jiān)，♣≤↑爆炸下(xià)限濃度34 g/m3～47g/m3(粉塵平均粒徑:5μm～10±φμm)。高(gāo)溫表面堆積粉塵（5mm厚）的(de)引燃溫度：225℃δ δ≥～285℃，雲狀粉塵的(de)引燃溫度580℃～610℃。

　　理(lǐ)化(huà)指标

　　揮發份：

　　煤粉在限定條件(jiàn)下(xià)隔絕空(kōng)氣加熱(r★ ×δè)後，揮發性有(yǒu)機(jī)物(wù)質的(de)産率稱為(wèi)揮發份，主要(yào)♠§是(shì)由水(shuǐ)份、碳氫的(de)氧化(hλ✘★εuà)物(wù)和(hé)碳氫化(huà)合物(wùλ☆•₹)組成，但(dàn)是(shì)煤粉中的(de)物(wù)理(lǐ)吸附水 π←(shuǐ)和(hé)二氧化(huà)碳不(bù)屬揮發份之列。煤粉揮發份的(de)高(↓₽ gāo)低(dī)是(shì)衡量煤粉質量好(hǎo)壞的(de)主要(yào)指标之一(y∞​ī)，質量好(hǎo)的(de)煤粉，揮發份含量較<•★≥高(gāo)，澆注鑄件(jiàn)時(shí)，在型腔內(nèi)易形♥↑成還(hái)原性氣體(tǐ)，析出大(dà)量光(guāng)亮(liàng)碳，​↕≈←可(kě)以得(de)到(dào)表面光(guāng)潔的(de)鑄$φ件(jiàn)，但(dàn)揮發份并非越高(gāo)越好(hǎo)，揮發份含量超過40%，易。導'™←緻型砂發氣量增大(dà)，鑄件(jiàn)易産生(shēng)↕★→£氣孔，澆不(bù)足等缺陷，揮發份含量一(yī)般應控制(zhì)在3δδ2-38%。煤粉在規定條件(jiàn)下(xià)完全燃燒後的(de)殘留物(wù)φφ，是(shì)煤礦物(wù)質在一(yī)定條件(jiàn)下(xià)經一(yī)系列分(fφ♣₽✔ēn)解，化(huà)合等複雜(zá)反應而形成的(de↑₩♣ )，是(shì)煤礦中礦物(wù)質的(de)衍生(shēng)>↑®λ物(wù)。

　　灰分(fēn)：

　　含量的(de)高(gāo)低(dī)，直接反映出煤粉中殘留矸 ♠δ石含量的(de)多(duō)少(shǎo)，如(rú)果煤粉灰分(fēn)含量超過15%，÷≠導緻煤粉補加量增大(dà)，長(cháng)期使用(yòng)，就(jiù)會(huì)影(yǐ®₽ng)響型砂的(de)各項性能(néng)指标，一(yī)般應控制(zhì)在±♠10%以下(xià)或更低(dī)。

　　水(shuǐ)份：

　　包括化(huà)合水(shuǐ)和(hé)β®遊離(lí)水(shuǐ)，遊離(lí)水(shuǐ)在常壓下(xià)105★÷ 度-110度的(de)溫度下(xià)，經過短(duǎn♠&×")時(shí)間(jiān)幹燥即可(kε•ě)全部蒸發，而化(huà)合水(shuǐ)通(tōng)常在200≠β♠ 度-500度才能(néng)析出，因此在測定煤粉水(shuǐ)份時♠β∑(shí)，我們隻是(shì)測定出遊離(lí)水(shuǐ)煤粉中的(‍¥ de)水(shuǐ)份也(yě)是(shì)煤的(d γ∑e)雜(zá)質，在高(gāo)爐噴吹煤♥€≠↑粉中對(duì)水(shuǐ)份要(yào)求比較嚴格，而在鑄造行(xíng)業(yè₩ε)中煤粉中帶入的(de)水(shuǐ)份比例遠(yuǎn£←)遠(yuǎn)不(bù)及混砂時(shí)加入的(de)✘ ♠‌水(shuǐ)份，因此一(yī)般控制(zhì)不(bù)太嚴格，應控 ∏β©制(zhì)在6%以下(xià)，企業(yè)在選用(yòng)煤粉時(shí)，不(bù≥∞×☆)應該把水(shuǐ)份指标作(zuò)為(wèi)衡量煤粉好(hǎo)壞的(de)δ→γπ質量指标。

　　硫份：

　　通(tōng)常分(fēn)為(wèi)有(yǒu)機(jī)硫和(‍  ☆hé)無機(jī)硫兩大(dà)類，煤粉中的(de)硫主要(yào)以硫酸鹽硫，硫化×γ<λ(huà)鐵(tiě)硫和(hé)有(yǒu)機(jī)¶​©硫三種形态存在。硫在煤粉中是(shì)一(yī)種極為(wèi)有(yǒu)害的(de)物(α₽← wù)質，控制(zhì)的(de)越低(dī)越好(hǎo)，硫份超過1.5%的(d ←π∞e)煤粉，澆注時(shí)易生(shēng)産大₹ (dà)量的(de)SO2和(hé)SO3物(wù)質，危害人(rén)體(tǐ)健康，顯著阻礙←±&₹鑄件(jiàn)石墨化(huà)，易使鑄件(jiàn)形成白(bái)口傾向，因此一(♣¥λyī)般應控制(zhì)在1.0%以下(xià)或更低(dī)。

　　焦渣特征：

　　測定揮發份後坩埚中的(de)殘留物(wù)，焦渣特征共分(fēn)為(wè→≈i)8級，它反映煤粉在加熱(rè)幹榴過程中軟化(huà)，熔融形成膠✘"♠♣質體(tǐ)，膠質體(tǐ)的(de)體(tǐ)積膨脹可(kě)部分(fēn)堵€♥$塞砂型表面砂粒間(jiān)的(de)空(kōng)隙，使鐵(tiě)液不(bù)易滲入。但(d$∏↓àn)是(shì)，高(gāo)結渣的(de)煤粉容易以焦炭形勢與死粘土(t≤∑ǔ)一(yī)起燒結在砂粒表面，形成多(duō)孔性薄殼，影(yǐng)響型砂其他(tā≤™)性能(néng)。因此實際生(shēng)産中各單位應根據 ÷ 自(zì)己的(de)實際情況和(hé)使用(yòn¥•"g)效果，手工(gōng)造型應控制(zhì)在4-5級，高(gāo)壓造型≠™應控制(zhì)在2-3級。

　　光(guāng)亮(liàng)碳：✘↕₽≠

　　煤粉在受熱(rè)時(shí)産生(shēng)的(de)> ✔碳氫揮發物(wù)在400度以上(shànγ"g)的(de)高(gāo)溫下(xià)裂解而在金(jīn)屬和(hé)煤粉截面¥εα上(shàng)析出一(yī)層帶有(yǒu)光(guāng)澤的( €©₩de)碳稱為(wèi)光(guāng)亮(liàng)碳，其結構與石墨相(xiàng)似。近(jì‌↕‍¶n)年(nián)許多(duō)鑄造專家(jiā)深入隊煤粉的(de≈↓)研究，以及對(duì)煤粉重視(shì)，對(duì)光(guāng)亮(liàng)碳這(z®↑♣hè)個(gè)引起了(le)高(gāo)度重視(shì)。光(guāng)亮(liàn​€g)碳的(de)析出量與材料與材料本身(shēn)←™的(de)揮發份有(yǒu)關，煤粉的(de)光(guāng)♣β亮(liàng)碳析出量一(yī)般應控制(zhì)在8-13%$↕∞，一(yī)般企業(yè)光(guāng)亮(liàng)碳含量控制(zh≤↑ì)在4-5%左右，就(jiù)可(kě)獲得(de)滿意☆α∑的(de)鑄件(jiàn)。

　　煤粉的(de)制(zhì)備

　　煤粉的(de)制(zhì)備是(shì)指通(tōng)過磨> ™γ煤機(jī)将原煤加工(gōng)成粒度及水(shuǐ)分(fēn)含量均符合高♣&★(gāo)爐噴煤要(yào)求的(de)煤粉的(↑★≈de)工(gōng)藝過程。高(gāo)爐噴吹系統對(du>π ì)煤粉的(de)要(yào)求是(shì)：粒徑小(xiǎo)于74μm的(de)占80π©™%以上(shàng)，水(shuǐ)分(fēn)不(bù)Ω¥↑大(dà)于1%。根據磨煤設備可(kě)分(fēn)為(wèi)球磨機(jī)制(zhì)粉工(gōng)藝和(hé)中速磨制(zhì)粉工↓™β∏(gōng)藝兩種。

　　球磨機(jī)制(zhì)粉

　　球磨機(jī)制(zhì)粉流程

　　中的(de)原煤由給煤機(jī)2送入球磨機(jī)9內(nèi)進φ§♦±行(xíng)研磨。幹燥氣經切斷閥14和(hé)調節閥15送入球磨機(jī)，幹燥氣溫度通 ≥ (tōng)過冷(lěng)風(fēng)¥ §調節閥13調節混入的(de)冷(lěng•↓←)風(fēng)量來(lái)實現(xiàn)，幹燥氣的(de☆♦)用(yòng)量通(tōng)過調節閥15進行(xíng)調節。

　　幹燥氣和(hé)煤粉混合物(wù)中的(de)木(←✔£mù)屑及其他(tā)大(dà)塊雜(zá)物(wù)被木(mù)屑分(fēn)離(lí)器(q φ™ì)10捕捉後由人(rén)工(gōng)清理(lǐ)¥'♦δ。煤粉随幹燥氣垂直上(shàng)升，經粗粉分(fēn)離(l>$í)器(qì)11分(fēn)離(lí)，分(fēn)離✘∏(lí)後不(bù)合格的(de)粗粉返回球磨機(jī)再次碾磨，合格的(↔¶de)細粉再經一(yī)級旋風(fēng)分(f£☆ēn)離(lí)器(qì)4和(hé)二級旋風(•≈fēng)分(fēn)離(lí)器(qì)5進行(xíng)氣粉分(fēn)離(lí)，分(fēn• ↔)離(lí)出來(lái)的(de)煤粉經鎖氣器(q™✘&ì)12落人(rén)煤粉倉8中，尾氣經袋↓φ式收粉器(qì)6過濾後由二次風(fēng)機(jī)排人(rén)大(dà)氣。

　　一(yī)次風(fēng)機(jī)出口至球磨機↔↓♠≠(jī)人(rén)口之間(jiān)的'‌(de)連接管稱為(wèi)返風(fēng)管。設置↔δ此管的(de)目的(de)是(shì)利用(yòng)幹燥‌✘≈δ氣餘熱(rè)提高(gāo)球磨機(jīπ↓>π)人(rén)口溫度和(hé)在風(fēng)速不(bù)變的(de)情況下(xià∑ ∑≤)減輕袋式收粉器(qì)的(de)負荷，但(dàn)生(s§>hēng)産實踐證明(míng)此目的(de)并沒有(yǒu)達到( &♦dào)。

　　此流程要(yào)求一(yī)次風(fē÷¶φ₹ng)機(jī)前常壓運行(xíng)，一(yī)次風(fēng)機(jε ī)後負壓運行(xíng)，在實際生(shēng♦$)産中很(hěn)難控制(zhì)，因此，在←§20世紀90年(nián)代初很(hěn)多(duō)廠(chǎng)家(jiā)γΩ對(duì)上(shàng)述工(gōng)藝流程進行(xíng)了(le)改造，ε≈←‌改造後的(de)工(gōng)藝流程如(rú)圖7-2b所示。↔≠ε☆改造的(de)主要(yào)內(nèi)容有(yǒu)：

　　(1)取消一(yī)次風(fēng)機(jī)，使整個(gè)系統負壓運行(xíng)✘♥；

　　(2)取消返風(fēng)管，減少(shǎo×¥¥)煤粉爆炸點；

　　(3)取消二級旋風(fēng)分(fēn)離(♣±λ'lí)器(qì)或完全取消旋風(fēng)分(fēn)離¥  ε(lí)器(qì)。改造後大(dà)大(dà)簡化(huà)了ε​λ(le)工(gōng)藝流程，減小(xiǎo)了(le)系統阻力損失，減少(shǎo)了(l↕$"e)設備故障點。

　　中速磨制(zhì)粉

　　中速磨制(zhì)粉工(gōng)藝流程

　　煤倉中的(de)原煤經給煤機(jī)送入中速磨中進行(xíng)碾磨，幹燥氣用€¶(yòng)于幹燥中速磨內(nèi)的(de)原煤，冷(lě£¥∞ng)風(fēng)用(yòng)于調節幹燥氣的(de)溫€♠©∏度。中速磨煤機(jī)本身(shēn)帶有(yǒu∏∏)粗粉分(fēn)離(lí)器(qì)，從(cóng)中速磨出來(lái)的≈→←(de)氣粉混合物(wù)直接進入袋式收粉器(qì)，被捕捉的(de)煤粉落人(rén)煤粉∞π↔倉，尾氣經排粉風(fēng)機(jī)排人(rén)大(dà)氣。中速磨不(bù)能(néng¥β)磨碎的(de)粗硬煤粒從(cóng)主機(jī)下(xià)部的(de)★♣清渣孔排出。

　　按磨制(zhì)的(de)煤種可(kě)分(fēn)為(wèi)煙(yān)煤制(zhì)粉工Ω±φ>(gōng)藝、無煙(yān)煤制(zhΩπ♣≈ì)粉工(gōng)藝和(hé)煙(yān)煤與無煙★→×(yān)煤混合制(zhì)粉工(gōng)藝，三種β‍δ工(gōng)藝流程基本相(xiàng)同。基于防爆要(yào)求，煙(yān)煤制(zh↕↑ ì)粉工(gōng)藝和(hé)煙(yān)煤與無煙(yān)煤¥&↕混合制(zhì)粉工(gōng)藝增加以下(xià)∏δε幾個(gè)系統：

　　(1)氮氣系統：用(yòng)于惰化(huà)系統氣氛。

　　(2)熱(rè)風(fēng)爐煙(yān)道(dào)廢氣引入系統：♣γδ将熱(rè)風(fēng)爐煙(yān)道(dào)廢氣作(zuò)為(wèi)幹燥氣，以α↑降低(dī)氣氛中含氧量。

　　(3)系統內(nèi)O2、CO含量的(Ω¥de)監測系統：當系統內(nèi)O2含量及CO含量 ♣超過某一(yī)範圍時(shí)報(bào)警并采取相( Ω←‌xiàng)應措施。煙(yān)煤和(hé)無煙(yān)煤混合制(z‍‍←✘hì)粉工(gōng)藝增加配煤設施，以調節煙(÷∞♣™yān)煤和(hé)無煙(yān)煤的(de)混合比例。