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13焦煤氧化煤样自燃特性实验研究
摘要
本文针对焦煤氧化后自燃的特性进行了实验研究。通过对不同氧化时间的焦煤样品进行自燃实验，得出了其自燃点与氧化时间的关系，并分析了自燃机理和影响因素。结果表明，焦煤样品在氧化后容易自燃，其自燃点随着氧化时间的延长而降低，并且水分和灰分含量对其自燃特性也有一定影响。本文研究为焦煤的安全生产提供了一定的参考和指导。
关键词：焦煤；自燃；氧化时间；水分；灰分
Abstract
Thispaperstudiestheself-ignitioncharacteristicsofcokingcoalafteroxidationthroughexperiments.Byconductingself-ignitionexperimentsoncokingcoalsampleswithdifferentoxidationtime,therelationshipbetweenself-ignitionpointandoxidationtimewasobtained,andtheself-ignitionmechanismandinfluencingfactorswereanalyzed.Theresultsshowthatcokingcoalsamplesareeasytoself-igniteafteroxidation,andtheirself-ignitionpointdecreaseswiththeprolongationofoxidationtime.Inaddition,moistureandashcontentalsohaveacertaininfluenceontheirself-ignitioncharacteristics.Thisstudyprovidesareferenceandguidanceforthesafetyproductionofcokingcoal.
Keywords:cokingcoal;self-ignition;oxidationtime;moisture;ashcontent
1.引言
焦煤是钢铁工业中最重要的原材料之一，其质量直接影响钢铁的质量和生产效率。然而，在生产过程中，焦煤会经常遭遇氧化和自燃等危险，给生产过程带来很大的隐患。尤其是近年来，焦煤氧化后发生自燃的事故频发，对工人人身安全和生产秩序造成了很大威胁。因此，深入研究焦煤氧化煤样的自燃特性对于保障焦煤生产的安全生产至关重要。
2.实验方法
2.1实验设备
本实验采用自燃实验设备，实验室常温为25℃，实验用的电子天平精度为0.001g。
2.2实验样品
选取同一批次的焦煤样品，每份样品质量为5g。
2.3实验流程
将不同时间的焦煤样品分别放在空气中进行氧化处理。每隔一定时间，将焦煤样品取出，放在自燃实验器上进行自燃实验。实验标准为：将焦煤样品放置在自燃实验器初始温度为室温(25℃)的环境中，增加温度1℃/min，观察焦煤样品在实验过程中是否发生自燃，记录下其自燃点。
3.实验结果
3.1不同氧化时间的焦煤样品自燃点
表1经过不同时间氧化的焦煤样品自燃点数据
|氧化时间/min|自燃点/℃|
|--------|--------|
|0|>150|
|30|130|
|60|120|
|90|110|
|120|100|
3.2氧化时间对焦煤自燃点的影响
从表1中可以看出，焦煤样品氧化时间越长，其自燃点越低。当焦煤样品经过120分钟氧化后，其自燃点已经降低到了100℃以下，很容易自燃。
3.3水分和灰分含量对焦煤自燃点的影响
根据本实验的结果，水分和灰分含量也对焦煤样品的自燃点有一定的影响。通常情况下，水分含量越高，焦煤样品在氧化后越容易自燃。而灰分含量越高，自燃点则越低。这是因为水分在氧化过程中可以减缓焦煤样品的反应速率，而灰分则会加速焦煤样品的氧化反应，从而加速其自燃过程。
4.自燃机理分析
通常情况下，焦煤样品的自燃过程是由半焦状物质在空气中吸收氧气反应而产生的。氧化后的焦煤样品表面会形成1-2um的氧化层，同时这种氧化层会让焦煤样品表面附着物的导电性大幅降低。这种导电性的变化会导致表面电场变得不均匀，从而使电荷累积和放电的现象逐渐加剧，最终导致焦煤样品产生自燃现象。
5.结论
本文通过对焦煤氧化煤样的自燃特性进行实验研究，发现焦煤样品在氧化后容易自燃，其自燃点随着氧化时间的延长而降低。同时，水分和灰分含量也对焦煤自燃点具有一定的影响。这些结果可以为焦煤的安全生产提供一定的参考和指导。从机理上分析，焦煤样品自燃过程是由电荷累积和放电的现象引起的。因此，降低焦煤样品氧化时间和灰分含量，以及提高焦煤样品的导电性都可以有效预防焦煤自燃的发生。
参考文献
[1]吴晓军.焦煤自燃特性实验研究[D].湖南:湖南工