吉氏流动度在煤炭焦化领域的应用探讨

吉氏流动度在煤炭焦化领域的应用探讨

张利娜 吴海平

包钢煤焦化工分公司 内蒙古自治区包头市 014010

摘要:传统煤化工行业的煤炭焦化技术主要运用在冶金行业内，产品也为冶金行业服务，在当前的发展过程中该行业受到钢铁需求低，自身发展粗放。当前焦化行业的发展面料产能过剩和经济效益低下等情况，这些情况的出现给行业的发展增加了难度。吉氏流动度指标在煤炭焦化领域内的运用能够准确判断煤炭焦化的各种性能，在炼焦煤粘结性能分析方面有独特的优势。

关键词：吉氏流动度；焦化；气化焦；质量

吉氏流动度指标在国内的运用比较少，国内大多是按照胶质层厚度、粘结指数等分析炼焦，也没有建立起系统的方式来研究煤炭的性质。但是传统的配煤方式已经很难满足当前焦化企业成本发展的需要，只有不断提升成本、调整生产结构、改进生产效益、创新新的配煤炼焦技术才能够更好适应当前时代发展的需要。吉氏流动度指标是指在用表征煤在热解的过程中，形成的胶质体呈现出来的流动性，能反应出煤炭在干馏的时候形成的胶质体的黏度，可以研究煤的流变性、塑性等。

1. 吉氏流动度指标

吉氏流动度指标可以反应出煤的塑性、胶质体的流动性、黏度等，能够深入煤的性质、性能，可以在一定程度上降低配煤成本，提高焦炭质量，对焦炭质量的提升有很重要的意义。在日本、韩国和欧美等国家，吉氏流动度指标的运用比较普遍，而且成功运用在炼焦煤评价、精准配煤等方面。随着我国工业发展越来越快，国内的煤炭资源逐渐枯竭，国内可炼焦资源越来越少，并且已经成为炼焦煤进口国家。在这种情况下应该采取合理的方式，解决炼焦煤的发展问题。我国的吉氏流动度技术运用过程中，存在的问题是测试设备的自动化程度低，国内主流炼焦用煤和吉氏流动度指标两者之间的匹配程度比较差等问题。针对这种情况需要积极完善我国的焦化行业发展，根据炼焦用煤的煤质特征改进吉氏流动度指标测试设备、改进技术方式^[1]。

2.国内常用指标的局限性

长时间以来，配煤炼焦领域内，运用的粘结指数有G、胶质层厚度为Y、是奥-阿膨胀度b等等指标，运用这些符号来表示表征原料煤的粘结性能，根据在实际的运用当中，分析其存在一定的局限性:

表I 常用指标局限性

2. 吉氏流动度指标的运用

2.1 测定方式

在国外吉氏流动度指标一度是主要对配煤炼焦考察指标，并且国外发达国家相继制定出了吉氏流动度指标测试方式，在运用的过程中已经非常成熟。澳大利亚在标准协会SAA发行的煤塑性测定标准含有两项测定方式，分别是恒力矩测定方式、变力矩测定方式^[2]。不同国家的吉氏流动度指标测试具体步骤、方式之间存在差别。我国按照ISO标准制定了GB /T 25213—2010标准，当前的国内普遍使用美国和意大利等国家引进的吉氏流动度指标设备，国内使用标准和设备之间的匹配度比较差，国内常用的标准有：

表II 国内吉氏流动度指标的测定标准

吉氏流动度指标测试过程是将煤样装入之后，使用有搅拌浆的坩埚当中，使用盐浴、金属浴等进行加热，随着温度的加高，煤料会发生软化，导致搅拌桨逐渐规律运动，根据搅拌桨的转动特征，最终得到了吉氏流动度指标。在实际的测定过程中，吉氏流动度指标使用的指标表示为：T ₁是起始软化温度，T₂为最大流动度温度，T₃为固化温度，α _max为最大流动温度、胶质体温度间隔为

Δt，分为五个指标。

2.2 测试设备

吉氏流动度指标在国外的运用已经很成熟，国外几个国家等对几个产品进行升级研究，在当前均采用双路转换电加热炉进行测定，检测效果很好，比如美国、意大利、日本等国家，这些国家本身的生产制造就高，日臻成熟拍。我国是吉氏流动度指标测定设备整体上还处于技术研究阶段，国产设备和进口仪器设备之间的精准度存在差异，个别产品投入市场运行的效果并不理想，在当前的国内，大部分科研机构和企业普遍使用进口的设备，但是设备引进、设备维修等方面需要高额的费用。因此从本质上来看，只有创新改进才是技术发展的唯一途径。从测定的原理来看，吉氏流动度指标核心是保证扭力矩的恒定，外国设备普遍采用永磁铁产生恒定扭力矩，但是随着时间的推移，永磁铁的强度也会发生衰减，从而影响测试精度^[3]。因此吉氏流动度指标设备的开发必须要改进这个环节，以及对设备部件做好规范，设计出符合标准的设备。

2.3 JS型吉氏流动度指标测定仪

我国需要研究的方面，要保证设备的研究测定方式和国内的煤种相适应，测试设备接近国际水平、测定精度高于国际水平、造价和国内市场的高端现代化机械设备相抗衡的吉氏流动度指标测定仪。这有利于快速推进吉氏流动度指标在我国煤炭焦化领域内的运用，还能够为吉氏流动的相关理论奠定基础，促进相关行业的快速发展。

结语：和现有的吉氏流动度指标相比较，煤科院开发出来的吉氏流动度指标测定仪在恒定扭力矩方面进行创新研究，制定出系统，还在煤甄传动搅拌桨方面做出改进，测定精度大大提升，准确度和精密度副核国家的标准。

参考文献：

[1] 路利宾, 白江川, 杨磊,等. 特殊焦煤的性质探讨及应用[J]. 中国化工贸易, 2018, 10(002):109-110.

[2] 姚田, 王娟. 不同气煤的煤质及结焦性能差异研究[J]. 燃料与化工, 2018, 49(06):8-9.

[3] 张雪红, 刘睿, 石隆基,等. 不同流动度与膨胀度的1/3焦煤的比较研究[J]. 燃料与化工, 2018, v.49；No.334(03):4-6+13.