一般情況下，各種煤炭都可以用來作為磚瓦焙燒的內(nèi)摻燃料，無論煙煤、褐煤、無煙煤或其他固體燃料。但是因不同煤種的成分、性能、燃點(diǎn)、發(fā)熱量不同，對(duì)磚瓦焙燒的影響和作用也不同。
煤炭的分類，是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5751-2009《中國(guó)煤炭分類》的規(guī)定，是根據(jù)煤的干燥無灰基揮發(fā)分等指標(biāo)把煤炭分為無煙煤、煙煤和褐煤三大類，每一大類還分若干小類。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定揮發(fā)分小于或等于10%（Vdaf≤10%）的為無煙煤；揮發(fā)分大于10%以上（Vdaf>10%）的為煙煤；而揮發(fā)分大于37%（Vdaf>37%）的為褐煤。無煙煤揮發(fā)分較少，煙煤揮發(fā)分較多，褐煤揮發(fā)分更多。由此可見，煤炭的揮發(fā)分是區(qū)分煤炭種類的最重要的指標(biāo)參數(shù)。
什么是煤炭的揮發(fā)分呢？煤炭中的有機(jī)質(zhì)在一定溫度和條件下隔絕空氣加熱，在150～550℃受熱過程中陸續(xù)分解而產(chǎn)生的氣體揮發(fā)物。這些揮發(fā)物不是煤中固有的,不是煤中的碳，是在特定溫度下熱解的產(chǎn)物，而且多數(shù)是可燃性氣體，是煤炭全部完全燃燒總發(fā)熱量的一部分。揮發(fā)物占煤樣質(zhì)量的百分比分?jǐn)?shù)稱為揮發(fā)分產(chǎn)率，簡(jiǎn)稱為“揮發(fā)分”。
揮發(fā)分的成分很復(fù)雜，它是由各種碳?xì)浠衔铩錃狻⒁谎趸嫉瓤扇夹曰衔锝M成的混合氣體。因?yàn)檫@些氣體可燃性揮發(fā)物的燃點(diǎn)較低，因此揮發(fā)分在煤炭里含量的多少影響并決定了煤的著火點(diǎn)（即燃點(diǎn)，即煤在受熱釋放出足夠的揮發(fā)分與周圍空氣形成可燃混合物的最低著火溫度)的高低。揮發(fā)份越多越易點(diǎn)燃，燃點(diǎn)就越低；揮發(fā)分越少越難點(diǎn)燃，燃點(diǎn)就越高。但是如果燃燒條件不適當(dāng)則會(huì)造成揮發(fā)分熱解速度快但燃燒慢，揮發(fā)分已經(jīng)熱解產(chǎn)出但是未完全燃燒，這時(shí)易產(chǎn)生并排放未燃盡的氣體揮發(fā)物質(zhì)，俗稱“黑煙”；并產(chǎn)生一氧化碳、多環(huán)芳烴類、醛類等污染物，降低煤炭的燃燒熱效率。
無煙煤的揮發(fā)分產(chǎn)率低，揮發(fā)分在10%以下，固定碳含量高，一般含碳量在90%以上，是煤化程度最大的煤炭，密度大，硬度大，一般含硫少。有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜質(zhì)少，質(zhì)地緊密。燃點(diǎn)高（燃點(diǎn)550～700℃），不易著火；但發(fā)熱量高，剛?cè)紵龝r(shí)上火慢，火上來后比較大，火力強(qiáng)，火焰短，不冒煙，燃燒時(shí)間長(zhǎng)，燃燒時(shí)不易結(jié)渣。。但由于無煙煤具有燃燒緩慢、耐燒的特性，故在相同的燃燒條件下，它的熱利用率往往比其它煤高，從而容易被認(rèn)為其發(fā)熱量最高。
煙煤揮發(fā)分為10％～37％，一般碳含量為76％～90％，加上揮發(fā)分的發(fā)熱量后總的發(fā)熱量較高。一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，質(zhì)地細(xì)致，燃點(diǎn)相對(duì)較低（400～550℃），較易點(diǎn)燃，含碳量與發(fā)熱量較高，燃燒時(shí)上火快，火焰長(zhǎng)，有黑煙，燃燒時(shí)間較短。大多數(shù)煙煤有粘性，燃燒時(shí)易結(jié)渣，有的含硫較高。相比無煙煤，煙煤燃燒較快，不耐燒，黑煙多容易造成空氣污染。
褐煤的揮發(fā)分37%以上，燃點(diǎn)更低（300～400℃），是煤化程度最低的煤。含碳量與發(fā)熱量較低（因產(chǎn)地煤級(jí)不同，發(fā)熱量差異很大），燃燒時(shí)間短。其特點(diǎn)是水分高、比重小、揮發(fā)分高、不粘結(jié)、化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性差、易燃但更不耐燒。多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質(zhì)地疏松；雖然褐煤燃點(diǎn)低，容易著火，火焰大；但因揮發(fā)物多又極易析出，往往燃燒不完全而產(chǎn)生“黑煙”而浪費(fèi)了這部分可燃揮發(fā)分的熱量。含有不等數(shù)量的腐殖酸，有的有機(jī)硫含量可高達(dá)4%以上。
了解了煙煤、無煙煤、褐煤的基本特征，也就知道了磚瓦焙燒內(nèi)摻不同的煤應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)。如果不考慮原料成分性能、產(chǎn)品規(guī)格品種的特點(diǎn)及要求，單純只按內(nèi)摻不同煤種考慮（按全內(nèi)燃焙燒），應(yīng)該注意以下要求：首先,要把計(jì)劃內(nèi)摻的煤種進(jìn)行化驗(yàn)檢測(cè)，獲得其成分、性能等準(zhǔn)確的指標(biāo)和參數(shù)，特別是揮發(fā)分、發(fā)熱量、含硫量等。
選用的煤種一旦確定，盡可能不要隨便更換其他不同成分和性能的煤種。根據(jù)測(cè)定的發(fā)熱量和產(chǎn)品方案、產(chǎn)量及其他工藝技術(shù)參數(shù)確定內(nèi)摻煤的摻配量，并加工處理到符合生產(chǎn)工藝技術(shù)要求的狀態(tài)，保證摻配量準(zhǔn)確、穩(wěn)定，要和其他制磚原料混合均勻。
如果內(nèi)摻燃料使用無煙煤，因?yàn)樗膿]發(fā)分少，含碳量高，燃點(diǎn)高、起火慢、升溫慢、燃燒時(shí)間長(zhǎng)、“后勁大”，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品焙燒時(shí)間較長(zhǎng)。因此，設(shè)計(jì)和砌筑使用無煙煤內(nèi)燃的磚瓦焙燒窯爐，要把升溫帶和高溫焙燒帶相對(duì)都要砌筑的長(zhǎng)些，否則會(huì)因窯溫較低造成產(chǎn)品欠火、亞音等質(zhì)量缺陷，或影響產(chǎn)量。如果窯爐已經(jīng)建成而且也比較短，可以適當(dāng)延長(zhǎng)窯車進(jìn)車間隔時(shí)間，延長(zhǎng)焙燒周期。這樣可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，但產(chǎn)量會(huì)受到影響。
無煙煤燃燒無煙，看似“清潔”，有的企業(yè)就把窯爐焙燒煙氣抽送到干燥室干燥坯體。這種做法是不合理的。因?yàn)檫@種看似“清潔”的煙氣還可能含有一些有害氣體，并且濕度大溫度并不高，對(duì)坯體干燥弊大于利，最好不用。如果內(nèi)摻燃料使用煙煤，因?yàn)樗膿]發(fā)分多，燃點(diǎn)低、起火較快、燃燒也較快、升溫快。這種產(chǎn)品的焙燒時(shí)間相對(duì)可以短些。煙煤的揮發(fā)分越多、含碳量多而灰分少，這一特點(diǎn)就越明顯。
因此，設(shè)計(jì)和砌筑使用煙煤內(nèi)燃的磚瓦焙燒窯爐，升溫帶和高溫焙燒帶相對(duì)都可以短些，比內(nèi)摻無煙煤的產(chǎn)品焙燒周期短，產(chǎn)量大。但要注意控制整個(gè)窯爐的升溫速度和焙燒溫度，防止升溫過快或焙燒溫度過高造成產(chǎn)品裂紋、過燒等質(zhì)量問題。另外，煙煤燃燒時(shí)因揮發(fā)分多，易產(chǎn)生“黑煙”，必須在煙氣排放口安裝脫硫除塵設(shè)備，保證焙燒排放到大氣中的煙氣達(dá)到《磚瓦工業(yè)大氣污染物排放準(zhǔn)》(GB29620-2013)的要求。這種焙燒煙氣不能用做干燥室干燥坯體的熱源。
如果內(nèi)摻燃料使用褐煤，因?yàn)樗膿]發(fā)分更多，燃點(diǎn)更低、起火更快、燃燒也更快、升溫也快，含硫一般較高，揮發(fā)分極易在低溫時(shí)快速而大量熱解，常常揮發(fā)分已經(jīng)熱解產(chǎn)出但是沒有完全燃燒就排放出，形成嚴(yán)重“黑煙”。褐煤含碳量較少，不耐燒。摻配褐煤內(nèi)燃產(chǎn)品的焙燒耗煤較高，要達(dá)到需要的焙燒溫度并保持必須的高溫焙燒時(shí)間較困難，總的焙燒時(shí)間反而不短。因此，要求窯爐升溫帶要長(zhǎng)些并且升溫速度略慢些，控制揮發(fā)分不要過快熱解產(chǎn)出，并且盡可能完全燃燒，防止這部分可燃物質(zhì)的能耗浪費(fèi)。
另外，使用褐煤焙燒產(chǎn)生的“黑煙”比較嚴(yán)重，必須在煙氣排放口安裝脫硫除塵設(shè)備，這種焙燒產(chǎn)生的煙氣就更不能用做干燥室烘干坯體的熱源。可能的話，可以嘗試把含有可燃揮發(fā)分較多的“黑煙”抽送到高溫燃燒帶進(jìn)行二次燃燒，盡可能消減“黑煙”，并充分回收利用和節(jié)約能源，提高褐煤的燃燒效率。
如果內(nèi)摻燃料為粉煤灰、爐渣這類工業(yè)廢渣，因?yàn)檫@類廢渣已經(jīng)經(jīng)過鍋爐高溫燃燒過，所含揮發(fā)分很少，幾乎為零；含碳量少熱值低，灰分高。摻到坯體里焙燒燃點(diǎn)高，燃燒慢。更主要的是這類工業(yè)廢渣沒有可塑性，原料里摻配太多會(huì)降低坯體可塑低，使坯體成型困難。一般不可能內(nèi)摻太多，往往達(dá)不到全內(nèi)燃的程度，還要窯外補(bǔ)充投煤或其它燃料。這種情況下的窯爐的設(shè)計(jì)、建造和使用除了考慮粉煤灰、爐渣的燃燒特點(diǎn)外，還要同時(shí)考慮外投燃料的燃燒特點(diǎn)，綜合處理。
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