煤粉是(shi)(shi)指粒度小于0.5毫米的(de)煤，是(shi)(shi)鑄(zhu)鐵型砂中最常采用的(de)附(fu)加物。近年(nian)來國外將煤粉類物質與粘(zhan)土(tu)配成一種商(shang)品(碳粘(zhan)土(tu))供應市場。

　　鑄鐵(tie)用(yong)濕型砂(sha)中(zhong)加入煤粉，可以防止鑄件(jian)表面(mian)粘(zhan)砂(sha)缺(que)陷(xian)，改善(shan)鑄件(jian)的表面(mian)光潔度，并能(neng)減(jian)少夾(jia)砂(sha)缺(que)陷(xian)，改善(shan)型砂(sha)的潰(kui)散功(gong)能(neng)，對于濕型球鐵(tie)件(jian)，還能(neng)有效的防止產生(sheng)皮(pi)下氣(qi)孔，可用(yong)圓形(xing)渦流燃燒器(qi)，空氣(qi)不用(yong)預熱(re)。

　　物理特性

　　煤(mei)粉的主要物理特性(xing)有以下幾方面：

　　（1）顆(ke)粒特性煤粉是(shi)由尺寸不同、形狀不規(gui)則的顆(ke)粉所(suo)組成(cheng)，一般(ban)煤粉顆(ke)粒直徑范圍為0-1000μm，大多20-50μm的顆(ke)粒；

　　（2）煤(mei)粉的密(mi)度(du)煤(mei)粉密(mi)度(du)較小，新磨制的煤(mei)粉堆積(ji)密(mi)度(du)過約為（0.45-0.5）t/m3，貯存一定時間后堆積(ji)密(mi)度(du)為（0.8-0.9）t/m3；

　　（3） 煤(mei)(mei)粉(fen)具有(you)流動性煤(mei)(mei)粉(fen)顆粒很細，單位質量的煤(mei)(mei)粉(fen)具有(you)較大的表(biao)(biao)面積，表(biao)(biao)面可吸附(fu)大量空氣(qi)(qi)，從而使其具有(you)流動性。這一(yi)特(te)性，使煤(mei)(mei)粉(fen)便(bian)于氣(qi)(qi)力輸送，缺(que)點是易形成煤(mei)(mei)粉(fen)自(zi)流，設(she)備(bei)不嚴密時容易漏粉(fen)。

　　均勻指數

　　細(xi)度(du)值(zhi)：煤粉(fen)細(xi)度(du)值(zhi)的(de)大小，只說明煤粉(fen)中(zhong)大于及小于x值(zhi)的(de)顆(ke)粒各多少，但并(bing)不能(neng)知(zhi)道煤粉(fen)顆(ke)粒組成情況(kuang)，即(ji)不知(zhi)道其尺(chi)寸的(de)均勻性如何。

　　均勻(yun)程度：表(biao)征煤(mei)(mei)粉顆(ke)粒(li)均勻(yun)程度的(de)指(zhi)標，稱均勻(yun)性(xing)(xing)指(zhi)數(shu)，也稱煤(mei)(mei)粉顆(ke)粒(li)特(te)性(xing)(xing)系數(shu)，用N表(biao)示。將(jiang)煤(mei)(mei)粉分別用兩個不(bu)同篩號篩子(zi)篩分后。N值一般在(zai)0.8-1.3之間，N值越大(da)，表(biao)明(ming)煤(mei)(mei)粉的(de)均勻(yun)性(xing)(xing)越好(hao)。N值大(da)小與磨(mo)(mo)(mo)煤(mei)(mei)機型(xing)式，粗(cu)粉離器(qi)型(xing)式等的(de)關，比(bi)如(ru)，中速磨(mo)(mo)(mo)煤(mei)(mei)機比(bi)鋼球筒式磨(mo)(mo)(mo)煤(mei)(mei)機磨(mo)(mo)(mo)的(de)煤(mei)(mei)粉均勻(yun)性(xing)(xing)要好(hao)，即其N值比(bi)較大(da)。

　　理化特性：顆粒(li)(li)特性煤粉(fen)(fen)是由尺寸不同、形(xing)狀(zhuang)不規則的(de)顆粉(fen)(fen)所組(zu)成，一般煤粉(fen)(fen)顆粒(li)(li)直徑范圍為(wei)0-1000μm，大(da)多20-50μm的(de)顆粒(li)(li)；煤粉(fen)(fen)為(wei)可燃物質，乙(yi)類火災危(wei)險品，粉(fen)(fen)塵具爆燃性，著火點在300℃～500℃之間，爆炸下限濃度34 g/m3～47g/m3(粉(fen)(fen)塵平均粒(li)(li)徑:5μm～10μm)。高溫表面堆(dui)積粉(fen)(fen)塵（5mm厚）的(de)引(yin)燃溫度：225℃～285℃，云狀(zhuang)粉(fen)(fen)塵的(de)引(yin)燃溫度580℃～610℃。

　　理化指標

　　揮發份：

　　煤粉(fen)在限定條件(jian)(jian)下隔(ge)絕空(kong)氣(qi)加(jia)熱(re)后，揮(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)性有機物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)產率稱(cheng)為揮(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)份(fen)，主要(yao)是(shi)由水份(fen)、碳氫的(de)(de)氧化物(wu)(wu)(wu)和碳氫化合(he)物(wu)(wu)(wu)組成，但(dan)是(shi)煤粉(fen)中的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理吸附水和二氧化碳不屬揮(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)份(fen)之列。煤粉(fen)揮(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)份(fen)的(de)(de)高(gao)低是(shi)衡量(liang)煤粉(fen)質(zhi)量(liang)好(hao)壞的(de)(de)主要(yao)指標之一，質(zhi)量(liang)好(hao)的(de)(de)煤粉(fen)，揮(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)份(fen)含量(liang)較高(gao)，澆注鑄件(jian)(jian)時，在型腔內易(yi)形(xing)成還原性氣(qi)體，析出(chu)大量(liang)光(guang)亮碳，可以(yi)得到表面光(guang)潔(jie)的(de)(de)鑄件(jian)(jian)，但(dan)揮(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)份(fen)并非越高(gao)越好(hao)，揮(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)份(fen)含量(liang)超過40%，易(yi)。導致型砂發(fa)(fa)氣(qi)量(liang)增大，鑄件(jian)(jian)易(yi)產生氣(qi)孔，澆不足等(deng)缺陷，揮(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)份(fen)含量(liang)一般應控制在32-38%。煤粉(fen)在規定條件(jian)(jian)下完(wan)全燃燒后的(de)(de)殘留(liu)物(wu)(wu)(wu)，是(shi)煤礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)在一定條件(jian)(jian)下經(jing)一系列分(fen)解，化合(he)等(deng)復(fu)雜反應而形(xing)成的(de)(de)，是(shi)煤礦(kuang)中礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)衍生物(wu)(wu)(wu)。

　　灰分：

　　含(han)(han)量的高低，直接反映出煤(mei)粉中殘留矸(gan)石含(han)(han)量的多少，如果煤(mei)粉灰分含(han)(han)量超(chao)過15%，導致煤(mei)粉補加(jia)量增(zeng)大，長期使用，就會影(ying)響型(xing)砂(sha)的各項性能指(zhi)標，一般應控制在10%以下或更低。

　　水份：

　　包括(kuo)化合水(shui)(shui)和游離水(shui)(shui)，游離水(shui)(shui)在(zai)常壓(ya)下105度(du)-110度(du)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)下，經過短時(shi)間(jian)干燥(zao)即可全部(bu)蒸發(fa)，而化合水(shui)(shui)通(tong)常在(zai)200度(du)-500度(du)才能析出，因此(ci)在(zai)測定(ding)煤(mei)(mei)(mei)粉水(shui)(shui)份(fen)時(shi)，我們只是測定(ding)出游離水(shui)(shui)煤(mei)(mei)(mei)粉中的(de)(de)(de)水(shui)(shui)份(fen)也是煤(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)雜質，在(zai)高爐噴吹煤(mei)(mei)(mei)粉中對水(shui)(shui)份(fen)要求比較(jiao)嚴(yan)格(ge)(ge)，而在(zai)鑄造行(xing)業中煤(mei)(mei)(mei)粉中帶入的(de)(de)(de)水(shui)(shui)份(fen)比例(li)遠遠不(bu)及混砂時(shi)加入的(de)(de)(de)水(shui)(shui)份(fen)，因此(ci)一般控制(zhi)不(bu)太嚴(yan)格(ge)(ge)，應控制(zhi)在(zai)6%以下，企業在(zai)選用煤(mei)(mei)(mei)粉時(shi)，不(bu)應該把水(shui)(shui)份(fen)指標(biao)作(zuo)為衡量(liang)煤(mei)(mei)(mei)粉好壞的(de)(de)(de)質量(liang)指標(biao)。

　　硫份：

　　通常(chang)分為(wei)有(you)機硫(liu)和無機硫(liu)兩大類，煤(mei)(mei)粉中的(de)硫(liu)主(zhu)要以硫(liu)酸(suan)鹽(yan)硫(liu)，硫(liu)化(hua)鐵硫(liu)和有(you)機硫(liu)三種形(xing)態存在。硫(liu)在煤(mei)(mei)粉中是一種極(ji)為(wei)有(you)害的(de)物(wu)質，控(kong)制(zhi)的(de)越低越好，硫(liu)份超(chao)過1.5%的(de)煤(mei)(mei)粉，澆注時易(yi)生產大量的(de)SO2和SO3物(wu)質，危害人(ren)體(ti)健康(kang)，顯著阻(zu)礙(ai)鑄(zhu)件石墨化(hua)，易(yi)使鑄(zhu)件形(xing)成白(bai)口傾向，因此一般應控(kong)制(zhi)在1.0%以下或更低。

　　焦渣特征：

　　測定揮發份后坩堝中(zhong)(zhong)的殘留物，焦渣特征(zheng)共(gong)分為8級，它反映(ying)煤粉在(zai)加熱干榴過程中(zhong)(zhong)軟(ruan)化(hua)，熔融形(xing)成(cheng)膠質(zhi)體，膠質(zhi)體的體積(ji)膨脹可部(bu)分堵(du)塞砂(sha)型(xing)表(biao)面砂(sha)粒間的空隙(xi)，使鐵(tie)液不易滲(shen)入(ru)。但是，高(gao)結(jie)渣的煤粉容易以(yi)焦炭形(xing)勢與死粘土一起燒結(jie)在(zai)砂(sha)粒表(biao)面，形(xing)成(cheng)多孔性薄殼，影(ying)響型(xing)砂(sha)其(qi)他(ta)性能。因(yin)此實際生(sheng)產中(zhong)(zhong)各單位應(ying)根據自己的實際情況和使用(yong)效果，手工造型(xing)應(ying)控(kong)制在(zai)4-5級，高(gao)壓造型(xing)應(ying)控(kong)制在(zai)2-3級。

　　光亮碳：

　　煤(mei)粉(fen)在受熱(re)時(shi)產生的碳氫揮發(fa)物在400度以上(shang)的高溫下裂解而在金屬和煤(mei)粉(fen)截面上(shang)析(xi)出(chu)一層帶有光(guang)澤的碳稱為光(guang)亮碳，其結構與(yu)(yu)石墨相(xiang)似(si)。近年許多(duo)鑄造(zao)專家深入隊煤(mei)粉(fen)的研究，以及對煤(mei)粉(fen)重視，對光(guang)亮碳這個(ge)引起了(le)高度重視。光(guang)亮碳的析(xi)出(chu)量(liang)與(yu)(yu)材料(liao)與(yu)(yu)材料(liao)本(ben)身的揮發(fa)份有關，煤(mei)粉(fen)的光(guang)亮碳析(xi)出(chu)量(liang)一般應(ying)控制(zhi)(zhi)在8-13%，一般企業光(guang)亮碳含量(liang)控制(zhi)(zhi)在4-5%左右，就可(ke)獲(huo)得滿意(yi)的鑄件(jian)。

　　煤粉的制備

　　煤粉的制備是指通過磨煤機將原煤加工成粒度及水分含量均符合高爐噴煤要求的煤粉的工藝過程。高爐噴吹系統對煤粉的要求是：粒徑小于74μm的占80%以上，水分不大于1%。根據磨煤設備可分為球磨機制(zhi)粉(fen)工(gong)(gong)藝和中速磨(mo)制(zhi)粉(fen)工(gong)(gong)藝兩種。

　　球磨機制粉

　　球磨機制粉流程

　　中的原煤由給煤機2送入球磨機9內進(jin)行(xing)研(yan)磨。干燥(zao)(zao)氣經切斷閥(fa)14和調(diao)(diao)節閥(fa)15送入球磨機，干燥(zao)(zao)氣溫(wen)度通(tong)過冷(leng)風調(diao)(diao)節閥(fa)13調(diao)(diao)節混入的冷(leng)風量來(lai)實(shi)現(xian)，干燥(zao)(zao)氣的用量通(tong)過調(diao)(diao)節閥(fa)15進(jin)行(xing)調(diao)(diao)節。

　　干(gan)燥氣(qi)和(he)煤粉(fen)混合物中的木屑及其他大塊雜物被木屑分(fen)(fen)離(li)(li)(li)器(qi)(qi)10捕捉后(hou)由(you)人工清理。煤粉(fen)隨干(gan)燥氣(qi)垂直上(shang)升(sheng)，經粗粉(fen)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)器(qi)(qi)11分(fen)(fen)離(li)(li)(li)，分(fen)(fen)離(li)(li)(li)后(hou)不合格的粗粉(fen)返回球(qiu)磨機再(zai)次(ci)碾磨，合格的細粉(fen)再(zai)經一級(ji)旋(xuan)風(feng)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)器(qi)(qi)4和(he)二(er)級(ji)旋(xuan)風(feng)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)器(qi)(qi)5進行氣(qi)粉(fen)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)，分(fen)(fen)離(li)(li)(li)出來的煤粉(fen)經鎖氣(qi)器(qi)(qi)12落人煤粉(fen)倉8中，尾氣(qi)經袋式收(shou)粉(fen)器(qi)(qi)6過濾后(hou)由(you)二(er)次(ci)風(feng)機排(pai)人大氣(qi)。

　　一次風(feng)機(ji)(ji)出口至球磨機(ji)(ji)人口之間的(de)連(lian)接管稱為返風(feng)管。設置此(ci)管的(de)目的(de)是利用(yong)干燥氣(qi)余熱提高(gao)球磨機(ji)(ji)人口溫度和在風(feng)速(su)不變的(de)情況下減輕袋式(shi)收粉器的(de)負荷，但生(sheng)產實(shi)踐證(zheng)明此(ci)目的(de)并沒有達(da)到。

　　此流(liu)程要求一次風機(ji)前(qian)常(chang)壓運行，一次風機(ji)后負壓運行，在實(shi)際生產(chan)中很難控制，因此，在20世紀90年(nian)代初很多(duo)廠家對上述工藝(yi)流(liu)程進(jin)行了改(gai)造(zao)，改(gai)造(zao)后的(de)工藝(yi)流(liu)程如圖(tu)7-2b所示(shi)。改(gai)造(zao)的(de)主(zhu)要內容有：

　　(1)取(qu)消一次(ci)風(feng)機(ji)，使整個系統負壓運行；

　　(2)取消(xiao)返風管，減少煤粉爆(bao)炸點；

　　(3)取消二級(ji)旋風分離器或完全取消旋風分離器。改造后(hou)大大簡化了工(gong)藝(yi)流(liu)程，減小了系統阻力損失，減少了設備(bei)故障點。

　　中速磨制粉

　　中(zhong)速磨制(zhi)粉工藝流程

　　煤(mei)(mei)(mei)(mei)倉中的(de)原煤(mei)(mei)(mei)(mei)經(jing)給(gei)煤(mei)(mei)(mei)(mei)機送入中速(su)磨(mo)(mo)(mo)中進(jin)行(xing)碾磨(mo)(mo)(mo)，干燥(zao)(zao)氣(qi)(qi)(qi)用(yong)于干燥(zao)(zao)中速(su)磨(mo)(mo)(mo)內(nei)的(de)原煤(mei)(mei)(mei)(mei)，冷風用(yong)于調節干燥(zao)(zao)氣(qi)(qi)(qi)的(de)溫度(du)。中速(su)磨(mo)(mo)(mo)煤(mei)(mei)(mei)(mei)機本身(shen)帶(dai)有粗粉分離器，從中速(su)磨(mo)(mo)(mo)出來的(de)氣(qi)(qi)(qi)粉混合物直(zhi)接進(jin)入袋式收粉器，被捕捉的(de)煤(mei)(mei)(mei)(mei)粉落人(ren)煤(mei)(mei)(mei)(mei)粉倉，尾氣(qi)(qi)(qi)經(jing)排粉風機排人(ren)大氣(qi)(qi)(qi)。中速(su)磨(mo)(mo)(mo)不(bu)能磨(mo)(mo)(mo)碎的(de)粗硬煤(mei)(mei)(mei)(mei)粒從主機下部的(de)清(qing)渣孔排出。

　　按(an)磨(mo)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)煤(mei)(mei)種可分為煙(yan)煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)(fen)工藝(yi)(yi)、無(wu)煙(yan)煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)(fen)工藝(yi)(yi)和煙(yan)煤(mei)(mei)與無(wu)煙(yan)煤(mei)(mei)混合制(zhi)(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)(fen)工藝(yi)(yi)，三種工藝(yi)(yi)流程基本相(xiang)同。基于防爆(bao)要(yao)求，煙(yan)煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)(fen)工藝(yi)(yi)和煙(yan)煤(mei)(mei)與無(wu)煙(yan)煤(mei)(mei)混合制(zhi)(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)(fen)工藝(yi)(yi)增(zeng)加以下(xia)幾個系統：

　　(1)氮氣(qi)系統(tong)：用于惰化系統(tong)氣(qi)氛。

　　(2)熱風爐煙(yan)道廢氣(qi)(qi)引(yin)入(ru)系統：將熱風爐煙(yan)道廢氣(qi)(qi)作為(wei)干燥(zao)氣(qi)(qi)，以降低(di)氣(qi)(qi)氛中含氧量。

　　(3)系統(tong)內(nei)O2、CO含(han)量的監(jian)測(ce)系統(tong)：當系統(tong)內(nei)O2含(han)量及CO含(han)量超(chao)過某一范圍(wei)時報警(jing)并(bing)采取相應(ying)措施(shi)。煙(yan)(yan)煤和無煙(yan)(yan)煤混(hun)合制粉(fen)工藝增(zeng)加(jia)配(pei)煤設施(shi)，以調節(jie)煙(yan)(yan)煤和無煙(yan)(yan)煤的混(hun)合比例。