Vol.28 No.6 张飞等：高炉炉尘中含碳物质来源 563 表5常村煤工业试验前重力灰岩相分析矿物表面积百分比 Table 5 Surface area percent of dust with microscopic analysis before industrial experiment % 焦炭 未消耗煤粉 矿物及杂质 试样日期 块状类丝 流动片状 粒状镶 微变原 未变形 变形残碳 灰色透明 灰渣 铁质 结构 碳 结构结构 嵌结构 煤颗粒 颗粒 颗粒 颗粒 硅质 矿物 200-004 1.640.870.662.31 10.62 9.84 6.2315.7413.7026.5611.450.35 20004-04· 1.110.220.300.99 11.54 6.66 7.06 4.3339.6720.207.300.65 200-0503 2.68 1.98 12.39 7.98 0.952.9532.0730.167.611.21 2000506 1.35 一 1.32 15.18 2.92 5.2010.7120.7829.8710.632.03 2000506' 1.10 0.65 2.91 17.36 6.78 6.472.5923.6233.333.881.29 20005-21 0.98 0.320.87 2.29 11.05 6.11 2.5916.1324.8426.777.510.56 200-05-21" 0.150.65 1.97 7.90 2.48 5.922.3056.9118.092.940.66 20006-21 3.281.110.632.59 13.66 18.10 4.137.6222.5421.274.300.78 20007-02 1.110.220.660.99 10.54 3.66 3.664.3146.6720.207.300.65 注：*为平行试验 定炉尘中含碳物质的来源，虽然炉尘中含有不同 显微分析可以发现，焦炭中碳被消耗的平均 的物质，试验中将其分成焦炭、未消耗煤粉和矿物 程度要比煤粉低许多，这与煤粉是从风口喷入，在 及杂质三大类. 炉内行程较长有关，炉尘中煤粉颗粒被消耗程度 3.2未消耗煤粉和焦炭的表面百分比 相差较大，微变原煤颗粒几乎没有被消耗，未变形 从图1和图2可知，在炉尘中未消耗煤粉和 和变形颗粒被消耗较多，而残碳颗粒中的碳含量 焦炭颗粒在炉内上升的过程中有些碳被消耗，但 就很少.通过大量的显微分析结果，式(1)中a取 消耗的程度不相同，对显微分析中的焦炭和未消 0.9,式(2)中的3和Y分别取0.5和0.1. 耗煤粉的面积比，要按经验进行修正，下式为显 炉尘中颗粒都较小，可以近似看成球状颗粒， 微分析测定焦炭(R1)和未消耗煤粉面积(R2)的 面积比可以近似为体积比，细颗粒煤粉和焦炭的 修正公式： 密度相差不大，在上述条件下，可将体积比近似质 R1=a(R11十R12十R13十R14+R15)(1) 量比.炉尘中的含碳物来自于未消耗煤粉和焦 R2=R21+B(R22+R23)+YR24 (2) 炭6].由式(1)和(2)可以给出未消耗煤粉中的碳 式中，R11,R12,R13,R14和R15分别为块状结 占炉尘中总碳的百分比Ⅱ，计算方法如下式所 构、类丝炭、流动结构、片状结构、粒状镶嵌结构的 示： 面积比；B21,R22,R23和R24分别为微变原煤颗 Ⅱ=R2/(R1+R2) (3) 粒、未变形颗粒、变形颗粒、残碳颗粒的面积比 表6~9为由岩相分析得到常村煤工业试验 表6工业试验前炉尘中未消耗煤粉、焦炭的面积比和未消耗煤粉所占的百分比 Table 6 Surface area ratios of coke and unused coal and the unused coal percent in dust and sludge before industrial experiment 二次灰试样日期未消耗煤粉/%焦炭/% 重力灰试样日期 未消耗煤粉/% 焦炭/% 200-0-04 12.87 6.15 0.677 200-004 9.61 14.50 0.399 2001-0404* 13.24 5.83 0.694 200一0404 7.29 12.75 0.364 2001-0503 7.96 10.07 0.441 200-0503 4.76 15.35 0.237 200-05-06 7.72 9.75 0.442 200-0506 5.13 16.08 0.242 200-0506 9.45 11.41 0.453 20005-06· 6.89 19.82 0.258 200-05-21 10.82 5.54 0.661 200-05-21 5.96 13.97 0.299 2001-05-21* 10.91 7.53 0.591 200-05-21 4.43 9.60 0.316 200-06-21 8.49 12.74 0.400 20006-21 11.88 19.15 0.383 20007-02 2.77 9.97 0.217 20007-02 4.09 12.17 0.251 注：*为平行试验表5 常村煤工业试验前重力灰岩相分析矿物表面积百分比 Table5 Surface area percent of dust with microscopic analysis before industrial experiment ％ 试样日期 焦炭 未消耗煤粉 矿物及杂质 块状 结构 类丝 碳 流动 结构 片状 结构 粒状镶 嵌结构 微变原 煤颗粒 未变形 颗粒 变形 颗粒 残碳 颗粒 灰渣 铁质 灰色 硅质 透明 矿物 2001—04—04 1∙64 0∙87 0∙66 2∙31 10∙62 — 9∙84 6∙23 15∙74 13∙70 26∙56 11∙45 0∙35 2001—04—04∗ 1∙11 0∙22 0∙30 0∙99 11∙54 — 6∙66 7∙06 4∙33 39∙67 20∙20 7∙30 0∙65 2001—05—03 2∙68 — — 1∙98 12∙39 — 7∙98 0∙95 2∙95 32∙07 30∙16 7∙61 1∙21 2001—05—06 1∙35 — — 1∙32 15∙18 — 2∙92 5∙20 10∙71 20∙78 29∙87 10∙63 2∙03 2001—05—06∗ 1∙10 0∙65 — 2∙91 17∙36 — 6∙78 6∙47 2∙59 23∙62 33∙33 3∙88 1∙29 2001—05—21 0∙98 0∙32 0∙87 2∙29 11∙05 — 6∙11 2∙59 16∙13 24∙84 26∙77 7∙51 0∙56 2001—05—21∗ 0∙15 0∙65 — 1∙97 7∙90 — 2∙48 5∙92 2∙30 56∙91 18∙09 2∙94 0∙66 2001—06—21 3∙28 1∙11 0∙63 2∙59 13∙66 — 18∙10 4∙13 7∙62 22∙54 21∙27 4∙30 0∙78 2001—07—02 1∙11 0∙22 0∙66 0∙99 10∙54 — 3∙66 3∙66 4∙31 46∙67 20∙20 7∙30 0∙65 注：∗为平行试验． 定炉尘中含碳物质的来源‚虽然炉尘中含有不同 的物质‚试验中将其分成焦炭、未消耗煤粉和矿物 及杂质三大类． 3∙2 未消耗煤粉和焦炭的表面百分比 从图1和图2可知‚在炉尘中未消耗煤粉和 焦炭颗粒在炉内上升的过程中有些碳被消耗‚但 消耗的程度不相同．对显微分析中的焦炭和未消 耗煤粉的面积比‚要按经验进行修正．下式为显 微分析测定焦炭（ R1）和未消耗煤粉面积（ R2）的 修正公式： R1＝α（ R11＋ R12＋ R13＋ R14＋ R15） （1） R2＝ R21＋β（ R22＋ R23）＋γR24 （2） 式中‚R11‚R12‚R13‚R14和 R15分别为块状结 构、类丝炭、流动结构、片状结构、粒状镶嵌结构的 面积比；R21‚R22‚R23和 R24分别为微变原煤颗 粒、未变形颗粒、变形颗粒、残碳颗粒的面积比． 显微分析可以发现‚焦炭中碳被消耗的平均 程度要比煤粉低许多‚这与煤粉是从风口喷入‚在 炉内行程较长有关．炉尘中煤粉颗粒被消耗程度 相差较大‚微变原煤颗粒几乎没有被消耗‚未变形 和变形颗粒被消耗较多‚而残碳颗粒中的碳含量 就很少．通过大量的显微分析结果‚式（1）中 α取 0∙9‚式（2）中的 β和γ分别取0∙5和0∙1． 炉尘中颗粒都较小‚可以近似看成球状颗粒‚ 面积比可以近似为体积比．细颗粒煤粉和焦炭的 密度相差不大‚在上述条件下‚可将体积比近似质 量比．炉尘中的含碳物来自于未消耗煤粉和焦 炭［6］．由式（1）和（2）可以给出未消耗煤粉中的碳 占炉尘中总碳的百分比 Π‚计算方法如下式所 示： Π＝ R2／（ R1＋ R2） （3） 表6～9为由岩相分析得到常村煤工业试验 表6 工业试验前炉尘中未消耗煤粉、焦炭的面积比和未消耗煤粉所占的百分比 Table6 Surface area ratios of coke and unused coal and the unused coal percent in dust and sludge before industrial experiment 二次灰试样日期 未消耗煤粉／％ 焦炭／％ Π 重力灰试样日期 未消耗煤粉／％ 焦炭／％ Π 2001—04—04 12∙87 6∙15 0∙677 2001—04—04∗ 13∙24 5∙83 0∙694 2001—05—03 7∙96 10∙07 0∙441 2001—05—06 7∙72 9∙75 0∙442 2001—05—06∗ 9∙45 11∙41 0∙453 2001—05—21 10∙82 5∙54 0∙661 2001—05—21∗ 10∙91 7∙53 0∙591 2001—06—21 8∙49 12∙74 0∙400 2001—07—02 2∙77 9∙97 0∙217 2001—04—04 9∙61 14∙50 0∙399 2001—04—04∗ 7∙29 12∙75 0∙364 2001—05—03 4∙76 15∙35 0∙237 2001—05—06 5∙13 16∙08 0∙242 2001—05—06∗ 6∙89 19∙82 0∙258 2001—05—21 5∙96 13∙97 0∙299 2001—05—21∗ 4∙43 9∙60 0∙316 2001—06—21 11∙88 19∙15 0∙383 2001—07—02 4∙09 12∙17 0∙251 注：∗为平行试验． Vol．28No．6 张飞等： 高炉炉尘中含碳物质来源 ·563·