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石灰竖炉型煤制备的实验研究
石灰竖炉型煤制备的实验研究
一、研究背景
以煤为原料制备石灰竖炉型煤是一项古老的制炭工艺，具有悠久的历史。随着能源需求的不断增加，石灰竖炉型煤作为一种高效转化煤资源的方式，也受到了越来越广泛的关注。然而，控制竖炉炭化过程中各种参数对最终产品质量的影响仍是一个重要的研究领域。本研究旨在通过实验，探究竖炉炭化过程中温度、炭化时间等重要参数对石灰竖炉型煤产品质量的影响，为竖炉炭化工艺的改进提供参考。
二、实验方法
1、实验设备及原材料
实验采用的石灰竖炉为传统的井状竖炉，重量为约1吨，炭化金属缸直径为60cm，高度为80cm，为进口不锈钢材质。实验所用原材料采用300g/根以下级别的烟煤，质量均一。
2、实验过程
将烟煤按1：1.5的炭剂比重与石灰竖炉缸配制成混合料后，倒入竖炉中，并点火炭化。控制炭化过程中竖炉温度、炭化时间等参数，得到最终的石灰竖炉型煤产品。
三、实验结果及分析
1、不同温度下石灰竖炉型煤产量变化
实验分别控制竖炉温度为650℃、700℃、750℃、800℃进行炭化，得到的产量分别为63.4%、64.5%、73.2%、69.7%。结果显示，随着炭化温度的提高，石灰竖炉型煤的产量增加。这是因为，在高温下炭化，使煤材料中的挥发性有机物释放得更充分，形成的炭质孔隙更多更大，在一定程度上提高了竖炉型煤产量。
2、不同炭化时间下石灰竖炉型煤产量变化
实验控制竖炉温度为750℃，炭化时间为4h、6h、8h、10h，得到的产量分别为61.8%、72.6%、73.2%、70.5%。结果表明，随着炭化时间的延长，石灰竖炉型煤的产量最高值出现在8h，而在10h后逐渐降低。这是因为，在炭化时间较短时，煤材料中的挥发性有机物释放不充分，形成的竖柱有些润泽，产量较低。而过长的炭化时间则会导致竖炉孔底出现扭曲或崩塌，影响竖炉型煤的产量。
四、结论
通过本研究，可以得出以下结论：
（1）增加竖炉炭化温度可以提高石灰竖炉型煤的产量，但过高的温度也会导致产量下降。
（2）在炭化时间较短和过长时，石灰竖炉型煤的产量均不理想，最高产量出现在炭化时间为8h。
因此，在石灰竖炉型煤制备工艺中，应该合理控制温度和炭化时间，使得炭化过程充分发挥其优势，最终得到高品质的竖炉型煤产品。