GB∕T 34538-2017
基本信息
标准号： GB∕T 34538-2017
中文名称：高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
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标准简介
GB∕T 34538-2017 高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法
GB∕T34538-2017
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标准内容
ICS75.160.10
中华人民共和国国家标准
GB/T34538-2017
高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法The high temperature coal carbonization and product quantitative determination2017-10-14发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-05-01实施
中华人民共和国
国家标准
高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法GB/T34538—2017
中国标准出版社出版发行
北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029）北京市西城区三里河北街16号（100045）网址spc.net.cn
3发行中心：（010)51780238
总编室：（010)68533533
读者服务部：（010)68523946
中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销
开本880×12301/16
印张0.75
5字数18千字
2017年10月第一版2017年10月第一次印刷*
书号：155066·1-57602定价16.00元前
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国钢铁工业协会提出。GB/T34538—2017
本标准由全国煤化工标准化技术委员会炼焦化学分技术委员会（TC469/SC3)归口。本标准起草单位：鞍山市科翔仪器仪表有限公司、辽宁科技大学、鞍山汉盛冶金设备有限公司、冶金工业信息标准研究院。
本标准主要起草人：白金锋、张大鹏、杨迪光、闻永辉、张良、温宏祥、张靖熙、郑景须。I
1范围
高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法GB/T34538—2017
本标准规定了高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法的原理、试验仪器、设备和材料、试样的采取与制备、试验步骤及结果计算等。本标准适用于煤的高温炼焦及其产品评价方法，低温干馏及中温干馏试验可参照执行。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T211—2007煤中全水分的测定方法GB/T220煤对二氧化碳化学反应性的测定方法GB/T477—2008煤炭筛分试验方法GB/T2001焦炭工业分析测定方法GB/T2006冶金焦炭机械强度的测定方法GB/T2286焦炭全硫含量的测定方法GB/T2288—2008焦化产品水分测定方法GB/T4000焦炭反应性及反应后强度试验方法GB/T4511.2焦炭落下强度测定方法YB/T4494焦炭反应性及反应后强度机械制样技术规范3原理
根据炼焦工艺方法将原料煤装人金属煤中，采用底加热方式，在隔绝空气条件下将煤加热到950℃，并保持一定恒温时间，煤料经过热分解和结焦过程而产生焦炭、煤气、焦油和化合水，测定其产品产率并对这些产品进行质量评价。为保证炼焦过程产生的煤焦油冷凝完全，实验过程中用温度为10℃士0.5C循环水间接冷却煤气；用温度为75C的循环水间接加热列管冷凝壁，以回收内壁附着的煤焦油冷凝液，分离出煤焦油和化合水。
4试剂、材料和设备
4.1氮气：纯度≥99.99%。
4.2电子天平：实验中使用的电子天平有不同量程。其中量程200kg，感量≤10g：量程100kg，感量≤10g；量程2kg，感量≤1g。
4.3全自动水分测定装置：量程≥6kg，感量≤0.1g。湿式气体流量计：0.5m/h，精度不低于1.0%。4.4
温度计和气压计：水银温度计量程0℃~50℃，气压计量程960hPa士5hPa～1060hPa士5hPas列管式冷凝器：换热面积为2m2。4.6
循环水机：有足够的加热和制冷能力，保证循环水温度控制范围10℃～75℃C。1
GB/T34538—2017
4.8煤气净化器：荒煤气处理量2m2/h~3m/h。4.9煤（示意图见图1）：耐高温金属环形结构，环形内衬为耐火纤维材料，使用温度≥1100℃，内径g560mm±5mma
4.10压力传感器：≥100kPa，精度0.5%。4.11捣固机：煤料最大捣固密度1.15t/m（干基）。4.12实验焦炉系统工艺图，见图2。5
说明：
高温炼焦煤：
锆纤维村：
一隔热锆板：
膨胀压板：
密封垫图：
说明：
捣固基座；
翻甄机构；
捣固锤头；
捣固机构；
高度标尺；
-控制系统
煤饼中心电偶；
煤气、氮气出口：
氮气人口：
实验煤饼；
耐温筛板。
煤瓶结构示意图
焦饼中心电偶：
煤气分析仪；
湿式气体流量计：
10——电子称；
11—煤气净化器；
12——列管冷凝器；
图2实验焦炉系统工艺图
焦油排放口：
加热元件；
加热炉体：
一煤；
17-—煤样；
压力传感器。
5煤样的采取和制备
5.1煤样的采取
依据相关煤样采取方法获得炼焦煤样。5.2试样的制备
GB/T34538—2017
煤样按照GB/T477将其破碎，粒度组成根据试验工艺要求确定。将破碎后的煤样分别进行工业分析，全硫胶质层指数黏结指数，奥阿膨胀度，煤岩组成分析。然后将单种煤样或配合煤样用四分法分成四份，每份不少于60kg，密封保存备用。6干馏实验
6.1煤样水分调整及装煤量
取出一份试样，依据GB/T211检测其全水分，然后将试样全水分调整至与实验者参照的炼焦工艺条件相一致并装人煤中。装煤高度按模拟对象焦炉煤饼平均厚度的1/2，密度与模拟对象焦炉相一致，以此确定装人煤料质量，称准至10g，换算成干基装煤量，记录为ma。依据GB/T211一2007的方法D测定人炉煤全水分Mt。
6.2煤干馏实验步骤
6.2.1焦油冷凝液与煤气量初始值计量焦油量冷凝液初始值计量是利用本装置的电子称，称量列管冷凝器与煤气净化器连体装置的初始质量，记录为mz.称准至10g。记录湿式气体流量计的原始读数Vi，实验室温度t及大气压力p。6.2.2煤气导出系统连接
将煤、列管冷凝器、煤气净化器、湿式气体流量计依次连接，检查系统的气密性。6.2.3装煤及干馏炉温度控制
将称好的煤样装人煤中，然后将其放人预升温到800℃士5℃的干馏炉内加热，按升温速率为0.5℃C/min设定的程序控制焦饼结焦速度。当焦饼中心温度达到950℃后，再恒温30min试验结束。6.2.4焦油冷凝液与煤气量终值计量称量列管冷凝器与煤气净化器连体装置，记录为m3，称准至10g。将循环水机恒温水浴箱中的水温加热到75℃，开启循环水泵，使附着在列管冷凝器内壁上的煤焦油较完全流进焦油存储室内。打开焦油排放阀，放出焦油存储室内的焦油冷凝液，称量其质量，记录为a，称准至1g。要求la一（m3一m2）?40g。同时，读湿式气体流量计的煤气流量V。6.2.5煤瓶出炉及焦炭计量
向煤氮气人口通人氮气冷却焦炭，待焦饼温度低于100C时，试验结束，取出煤甄，称量焦炭质量，记录为m1，称准至10g。
6.2.6煤焦油及含水量
依据GB/T2288一2008中的方法（蒸馏法）测定冷凝液干馏总水量及煤焦油量，总水量记录为6，3
GB/T34538—2017
称准至1g。
结果计算
焦炭产率按式(1)计算：
式中：
干基煤的焦炭产率，%；
人炉煤质量（干基），单位为克（g）；m1×100
一产出焦炭质量（干基），单位为克（g）。煤气产量按式(2)计算：
Va=(V,-V)×:
式中：
煤气产量，单位为立方米（m\）；力
101325
V一一试验前湿式气体流量计的读数，单位为立方米（m）；V，———试验后湿式气体流量计的读数，单位为立方米（m）：力bZxz.net
实验室的大气压力，单位为帕（Pa）；湿式气体流量计的计量温度，单位为摄氏度（℃C）。焦油产率按式（3)计算：
式中：
干基煤的焦油产率，%；
焦油冷凝液质量，单位为克（g）：一干馏总水分质量，单位为克（g）。干馅总水分产率按式（4）计算：Yrsd
式中：
干馅总水分产率，%。
化合水产率按式(5)计算：
Yh.d -Yad
式中：
干基煤的化合水产率，%；
M，人炉煤水分，%。
煤气产率按式（6）计算：
Yg.d-100-Yit.d-Yiy.d-Yhs.d
式中：
空气干燥煤样的煤气产率，%。
...（3）
-（4)
（5）
焦炭质量检验
1工业分析按照GB/T2001测定
全硫检测按照GB/T2286测定。
落下强度及粒度组成参照GB/T4511.2执行，落下2次。机械强度检测参照GB/T2006执行，试样量为12.5kg，用1/4米库姆转鼓。反应性及反应后强度的检测按照YB/T4494和GB/T4000执行。活性检测可参照GB/T220执行。
试验报告
试验相关记录参考附录A、附录B、附录C，试验报告应至少包含下列信息：试样编号：
依据的标准；
结果计算及测定结果：
试验中观察到的异常情况；
试验日期；
试验人员等。
GB/T34538—2017
GB/T34538—2017
人炉煤记录表见表A.1。
煤样名称
人炉煤带人总水量
人炉配合煤总质量
附录A
（资料性附录）
入炉煤记录表
表A.1入炉煤记录表
报告人：
人炉单种干煤
配人比例/%
含水量/
煤配人量/
水配人量
煤带人水量/
年月日
人炉煤质量检验记录表见表B.1。附录B
（资料性附录）
入炉煤质量检验记录表
表B.1入炉煤质量检验记录表
报告人：
胶质层
指数/mm
配煤比/
奥亚膨胀度
GB/T34538—2017
年月日
煤岩指标
镜质组平均
最大反射率/
活情比
GB/T34538—2017
附录C
（资料性附录）
煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表见表C.1。表C.1煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表产率/%
GB/T34538-2017
焦炭筛分组成/%
焦炭机械
强度/%
焦炭热态
性能/%
焦炭工业
分析/%
书号：155066·1-57602
定价：
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中华人民共和国国家标准
GB/T34538-2017
高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法The high temperature coal carbonization and product quantitative determination2017-10-14发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-05-01实施
中华人民共和国
国家标准
高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法GB/T34538—2017
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总编室：（010)68533533
读者服务部：（010)68523946
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开本880×12301/16
印张0.75
5字数18千字
2017年10月第一版2017年10月第一次印刷*
书号：155066·1-57602定价16.00元前
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国钢铁工业协会提出。GB/T34538—2017
本标准由全国煤化工标准化技术委员会炼焦化学分技术委员会（TC469/SC3)归口。本标准起草单位：鞍山市科翔仪器仪表有限公司、辽宁科技大学、鞍山汉盛冶金设备有限公司、冶金工业信息标准研究院。
本标准主要起草人：白金锋、张大鹏、杨迪光、闻永辉、张良、温宏祥、张靖熙、郑景须。I
1范围
高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法GB/T34538—2017
本标准规定了高温炼焦试验及焦化产品产率评价方法的原理、试验仪器、设备和材料、试样的采取与制备、试验步骤及结果计算等。本标准适用于煤的高温炼焦及其产品评价方法，低温干馏及中温干馏试验可参照执行。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T211—2007煤中全水分的测定方法GB/T220煤对二氧化碳化学反应性的测定方法GB/T477—2008煤炭筛分试验方法GB/T2001焦炭工业分析测定方法GB/T2006冶金焦炭机械强度的测定方法GB/T2286焦炭全硫含量的测定方法GB/T2288—2008焦化产品水分测定方法GB/T4000焦炭反应性及反应后强度试验方法GB/T4511.2焦炭落下强度测定方法YB/T4494焦炭反应性及反应后强度机械制样技术规范3原理
根据炼焦工艺方法将原料煤装人金属煤中，采用底加热方式，在隔绝空气条件下将煤加热到950℃，并保持一定恒温时间，煤料经过热分解和结焦过程而产生焦炭、煤气、焦油和化合水，测定其产品产率并对这些产品进行质量评价。为保证炼焦过程产生的煤焦油冷凝完全，实验过程中用温度为10℃士0.5C循环水间接冷却煤气；用温度为75C的循环水间接加热列管冷凝壁，以回收内壁附着的煤焦油冷凝液，分离出煤焦油和化合水。
4试剂、材料和设备
4.1氮气：纯度≥99.99%。
4.2电子天平：实验中使用的电子天平有不同量程。其中量程200kg，感量≤10g：量程100kg，感量≤10g；量程2kg，感量≤1g。
4.3全自动水分测定装置：量程≥6kg，感量≤0.1g。湿式气体流量计：0.5m/h，精度不低于1.0%。4.4
温度计和气压计：水银温度计量程0℃~50℃，气压计量程960hPa士5hPa～1060hPa士5hPas列管式冷凝器：换热面积为2m2。4.6
循环水机：有足够的加热和制冷能力，保证循环水温度控制范围10℃～75℃C。1
GB/T34538—2017
4.8煤气净化器：荒煤气处理量2m2/h~3m/h。4.9煤（示意图见图1）：耐高温金属环形结构，环形内衬为耐火纤维材料，使用温度≥1100℃，内径g560mm±5mma
4.10压力传感器：≥100kPa，精度0.5%。4.11捣固机：煤料最大捣固密度1.15t/m（干基）。4.12实验焦炉系统工艺图，见图2。5
说明：
高温炼焦煤：
锆纤维村：
一隔热锆板：
膨胀压板：
密封垫图：
说明：
捣固基座；
翻甄机构；
捣固锤头；
捣固机构；
高度标尺；
-控制系统
煤饼中心电偶；
煤气、氮气出口：
氮气人口：
实验煤饼；
耐温筛板。
煤瓶结构示意图
焦饼中心电偶：
煤气分析仪；
湿式气体流量计：
10——电子称；
11—煤气净化器；
12——列管冷凝器；
图2实验焦炉系统工艺图
焦油排放口：
加热元件；
加热炉体：
一煤；
17-—煤样；
压力传感器。
5煤样的采取和制备
5.1煤样的采取
依据相关煤样采取方法获得炼焦煤样。5.2试样的制备
GB/T34538—2017
煤样按照GB/T477将其破碎，粒度组成根据试验工艺要求确定。将破碎后的煤样分别进行工业分析，全硫胶质层指数黏结指数，奥阿膨胀度，煤岩组成分析。然后将单种煤样或配合煤样用四分法分成四份，每份不少于60kg，密封保存备用。6干馏实验
6.1煤样水分调整及装煤量
取出一份试样，依据GB/T211检测其全水分，然后将试样全水分调整至与实验者参照的炼焦工艺条件相一致并装人煤中。装煤高度按模拟对象焦炉煤饼平均厚度的1/2，密度与模拟对象焦炉相一致，以此确定装人煤料质量，称准至10g，换算成干基装煤量，记录为ma。依据GB/T211一2007的方法D测定人炉煤全水分Mt。
6.2煤干馏实验步骤
6.2.1焦油冷凝液与煤气量初始值计量焦油量冷凝液初始值计量是利用本装置的电子称，称量列管冷凝器与煤气净化器连体装置的初始质量，记录为mz.称准至10g。记录湿式气体流量计的原始读数Vi，实验室温度t及大气压力p。6.2.2煤气导出系统连接
将煤、列管冷凝器、煤气净化器、湿式气体流量计依次连接，检查系统的气密性。6.2.3装煤及干馏炉温度控制
将称好的煤样装人煤中，然后将其放人预升温到800℃士5℃的干馏炉内加热，按升温速率为0.5℃C/min设定的程序控制焦饼结焦速度。当焦饼中心温度达到950℃后，再恒温30min试验结束。6.2.4焦油冷凝液与煤气量终值计量称量列管冷凝器与煤气净化器连体装置，记录为m3，称准至10g。将循环水机恒温水浴箱中的水温加热到75℃，开启循环水泵，使附着在列管冷凝器内壁上的煤焦油较完全流进焦油存储室内。打开焦油排放阀，放出焦油存储室内的焦油冷凝液，称量其质量，记录为a，称准至1g。要求la一（m3一m2）?40g。同时，读湿式气体流量计的煤气流量V。6.2.5煤瓶出炉及焦炭计量
向煤氮气人口通人氮气冷却焦炭，待焦饼温度低于100C时，试验结束，取出煤甄，称量焦炭质量，记录为m1，称准至10g。
6.2.6煤焦油及含水量
依据GB/T2288一2008中的方法（蒸馏法）测定冷凝液干馏总水量及煤焦油量，总水量记录为6，3
GB/T34538—2017
称准至1g。
结果计算
焦炭产率按式(1)计算：
式中：
干基煤的焦炭产率，%；
人炉煤质量（干基），单位为克（g）；m1×100
一产出焦炭质量（干基），单位为克（g）。煤气产量按式(2)计算：
Va=(V,-V)×:
式中：
煤气产量，单位为立方米（m\）；力
101325
V一一试验前湿式气体流量计的读数，单位为立方米（m）；V，———试验后湿式气体流量计的读数，单位为立方米（m）：力bZxz.net
实验室的大气压力，单位为帕（Pa）；湿式气体流量计的计量温度，单位为摄氏度（℃C）。焦油产率按式（3)计算：
式中：
干基煤的焦油产率，%；
焦油冷凝液质量，单位为克（g）：一干馏总水分质量，单位为克（g）。干馅总水分产率按式（4）计算：Yrsd
式中：
干馅总水分产率，%。
化合水产率按式(5)计算：
Yh.d -Yad
式中：
干基煤的化合水产率，%；
M，人炉煤水分，%。
煤气产率按式（6）计算：
Yg.d-100-Yit.d-Yiy.d-Yhs.d
式中：
空气干燥煤样的煤气产率，%。
...（3）
-（4)
（5）
焦炭质量检验
1工业分析按照GB/T2001测定
全硫检测按照GB/T2286测定。
落下强度及粒度组成参照GB/T4511.2执行，落下2次。机械强度检测参照GB/T2006执行，试样量为12.5kg，用1/4米库姆转鼓。反应性及反应后强度的检测按照YB/T4494和GB/T4000执行。活性检测可参照GB/T220执行。
试验报告
试验相关记录参考附录A、附录B、附录C，试验报告应至少包含下列信息：试样编号：
依据的标准；
结果计算及测定结果：
试验中观察到的异常情况；
试验日期；
试验人员等。
GB/T34538—2017
GB/T34538—2017
人炉煤记录表见表A.1。
煤样名称
人炉煤带人总水量
人炉配合煤总质量
附录A
（资料性附录）
入炉煤记录表
表A.1入炉煤记录表
报告人：
人炉单种干煤
配人比例/%
含水量/
煤配人量/
水配人量
煤带人水量/
年月日
人炉煤质量检验记录表见表B.1。附录B
（资料性附录）
入炉煤质量检验记录表
表B.1入炉煤质量检验记录表
报告人：
胶质层
指数/mm
配煤比/
奥亚膨胀度
GB/T34538—2017
年月日
煤岩指标
镜质组平均
最大反射率/
活情比
GB/T34538—2017
附录C
（资料性附录）
煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表见表C.1。表C.1煤高温炼焦化学产品产率和质量记录表产率/%
GB/T34538-2017
焦炭筛分组成/%
焦炭机械
强度/%
焦炭热态
性能/%
焦炭工业
分析/%
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