不同变质程度煤热解过程中的软化熔融特性

由于配合煤在焦炉炭化室内部干馏成焦,无法连续观察煤热解过程的动态变化,也不能实时展现煤在不同温度下的热演化行为。为了揭示不同变质程度炼焦煤热解过程中的软化熔融特性,探讨不同升温速率对煤热解过程中胶质体形态变化的影响,采用热载物台显微镜原位观测五种性质不同的炼焦煤在10℃/min,30℃/min和50℃/min的升温速率下热解过程中的软化熔融特征。结果表明:随着升温速率的增加,煤基体内的解聚和分解反应加剧,不同变质程度炼焦煤热解过程中的胶质体铺展系数升高,各向异性的中间相增多,热解塑性区间向高温区偏移;同时快速热解可提高不(弱)黏结煤的膨胀性和软化熔融性。升温速率为50℃/min时热解过程中的各向异性中间相的变化表明,肥煤热解时形成的各向异性中间相最为丰富,说明随着升温速率的增加,煤分子结构受到的冲击更强,导致单元桥键断裂;煤芳香稠环破裂以及脂肪侧链和含氧官能团也快速裂解,产生大量自由基碎片,有助于形成更多胶质体;在热解过程中形成的各向异性中间相具有丰富的多色性,热稳定性较高,更能保持较为稳定的形态和结构,有助于改善焦炭的热态性能。