度明显高于相同条件下的济宁沥青。同时也看到，两种沥青所制的产品配方优于配方，而配方优于配方，均达到了国家特级焦的落下强度要求。因此，山西焦化沥青在此工艺条件下比济宁沥青更适合作为粘结剂。济宁沥青及山西焦化沥青所制型焦的工业分析表济宁沥青与山西焦化沥青的工业分析编号济宁济宁济宁济宁济宁济宁济宁济宁济宁济宁山焦济宁山焦济宁山焦表中可以看出山西焦化沥青和济宁沥青制得的型焦灰分都明显高于国标中对铸造焦所规定的二级焦灰分，这是因为主要原料半焦的灰分较高而炭化过程不能显著减少灰分造成的。这些可以通过对半焦洗选可以解决。挥发分。毕业生毕业论文第页第四章优质型焦粘结剂的指标确定考虑到年产万吨的铸造型焦投产后将至少需要配入的粘结剂，即万吨沥青，生产半焦的干馏过程同时伴随着煤焦油的产生，煤沥青又是煤焦油加工的大宗产品，中温沥青产率为煤焦油的。这样干馏系统的部分产物恰好成为下阶段型焦生产的原料。不仅省去采购储存运输等费用降低成本，更有利于形成个多联产系统，带来巨大的经济效益。鉴于此，我们在已经找到能生产较高质量型焦的粘结剂沥青后，更迫切地需要对比沥青的各项指标，确定优质粘结剂的指标范围，从而指导府谷沥青的改质方向。四种沥青各项指标的化验煤沥青是以芳香族为主结构复杂的多环芳烃化合物的混合体，其分子量的变化范围较广，呈黑色稠状。煤沥青性质随着煤焦油来源及低分子组成物的除去方式而变化，缩合芳烃是沥青中的主要组分，即煤沥青组分的化学结构是由带有脂肪族取代基团的芳香环缩合组成的，煤沥青分子可以看成是个或多个单位构造体通过脂肪族链结合而成的多核多环结构模型。型焦用粘结剂具有以下两个作用在制备型煤时浸润煤和惰性物的颗粒表面，增加煤粒间的亲和力，使煤料具有较好的成型性，并保证型煤强度提高煤料的粘结性，在型煤炭化时增加成焦的组分，粘结剂参与型焦的炭质骨架，保证型焦强度。因此，粘结剂的选择极为关键。我们对四种煤沥青的各项指标进行了化验，并结合第三章得知的结果济宁和山西焦化沥青制得型焦质量较好，对比分析出优质粘结剂各项指标范围。表四种沥青煤质分析编号名称工业分析，粘结指数山西焦化沥青济宁沥青府谷沥青上海抽提府谷沥青煤沥青的煤质分析从表中看出，沥青作为低温时的粘结剂，其灰分极低，挥发分高，其中府谷沥青上海抽提府谷沥青挥发分高于济宁沥青和山西焦化沥青，挥发分过高，炭化时之前将会大量剧烈析出，可能会使煤产生裂纹甚至坍塌。府谷沥青的灰分达到，明显高于其他沥青，对照表国标对中温沥青的规定，灰分，济宁山西焦化沥青均符合规定，虽然上海抽提府谷沥青灰分已经降为，但仍大于，需要进步脱灰。山西焦化沥青的硫含量较其他沥青的稍高，我国铸造焦对硫含量最高要求，而本次设计时沥青的添加料约，且炼焦过程中会挥发部分，故成品的硫含量完全能达到合格铸造焦要求府谷沥青和上海抽提府谷沥青硫分均比较合适。此外，我们可以看到所选的四种沥青的粘结指数均较高，尤其是府谷沥青粘结自身及其它惰性物料的能力更高。据有关资料说明，型煤和型焦所需冷热强度均依赖于煤焦油沥青时，则用量为。因此，优质粘结剂沥青的灰分，挥发分为，硫分。毕业生毕业论文第页表中温沥青国家标准煤沥青粘结剂的组分分析煤沥青的高平均分子量使之难以进步切割成不同组分，而高芳香度又使之在加热到近时快速形成半焦，因此，只有通过溶剂才可使之分离成不同组分，用几种溶剂依次将煤沥青抽提分离，就可得到具有不同化学成分和物理性质的组分，这些组分的含量和比例关系，直接影响到煤沥青的软化点粘度塑性感温性流变性及其炭化性能，因此，溶剂抽提法是研究煤沥青粘结组分的主要方法。用甲苯和喹啉为溶剂将煤沥青分为种，即甲苯不溶物树脂喹啉不溶物树脂。甲苯不溶物不溶于甲苯的组分称为甲苯不溶物,也称为游离碳,它是由多种不同化学成分的高分子碳氢化合物组成的。游离碳具有可塑性,参与生成焦炭网络,其结焦值可达,对焦炭结焦起重要作用,是煤沥青焙烧形成粘结焦的主要成分,其含量应保持在定范围内。游离碳含量过低会影响焙烧制品的强度和气孔率,但游离碳含量过高会影响煤沥青的粘结性能。甲苯不溶物按煤沥青甲苯不溶物测定方法进行测定过程如下将装有干燥煤沥青试样粒度小于，称准至的中速滤纸筒放入脂肪抽提器的抽出筒中往脂肪抽提器的蒸馏瓶中倒入甲苯，安装抽出筒，滴加约甲苯使滤纸筒边缘润湿，并使试样浸泡置于沙浴上，加热回流，回流速度控制在左右满流次，至回流液呈黄色接近无色透明，且滤纸筒内滤液无明显的黄色带状溶解物冷却至室温，称量滤纸筒至恒重，则残留物的质量占原试样质量的百分数，即为甲苯不溶物含量。测定结果如表所示。表甲苯不溶物含量的测定名称样品滤筒萃取后样品滤筒甲苯不溶物含量山西焦化沥青济宁沥青府谷沥青上海抽提府谷沥青从表中看到，甲苯不溶物含量济宁沥青府谷沥青山西焦化沥青上海抽提府谷沥青。上海改质后的府谷沥青中甲苯不溶物太低，所制的型煤在炭化过程中参与生成粘结焦的成分过低，会降低型焦产品的强度。结合本文第三部分对型焦的质量分析得出济宁沥青和山西焦化沥青较好。因此，我们希望优质粘结剂的甲苯不溶物含量间于济宁和山毕业生毕业论文第页西焦化沥青之间，即范围是。树脂溶于甲苯的组分称为树脂,或直接称为甲苯可溶物，是分子量最小的轻质组分，是使沥青产生流动性的组分。树脂的平均分子量为,原子比为左右,其含量决定了煤沥青的黏度性质。即降低煤沥青的黏度,使煤沥青易于被碳质骨料吸附,提高其含量可改善糊料的塑性,有利于成型。但过量的树脂会产生大量沥青烟气,降低煤沥青的结焦率,影响制品体积密度和机械强度,是产生沥青烟气的主要根源。随着前面甲苯可溶物含量的确定，树脂的指标范围也相应地确定了，故在此不再重复。喹啉不溶物不溶于喹啉的组分称为喹啉不溶物或树脂。平均分子量,原子比大于。显微镜观察到的煤焦油颗粒形貌，在细微颗粒周围团聚着黑色焦油树脂状物质，由于它的存在，使颗粒增大。是煤沥青中的情性成分，主要由煤粉焦粉炭黑状物质组成，在周围不同程度地凝聚着焦油树脂状物质。喹啉不溶物按煤沥青喹啉不溶物测定方法进行测定，测定方法如下将干燥煤沥青试样置于离心试管中，加入喹啉，并用玻璃棒搅拌均匀将离心试管与装有喹啉的洗瓶起浸入的恒温水浴中，搅拌后取出离心试管置于离心机中，在的转速下离心将溶解后的试样慢慢倒入装有中速滤纸的过滤漏斗中，同时进行抽滤用大约热喹啉分次洗涤离心试管，再用热喹啉多次洗涤滤纸上的残渣，并同时进行抽滤抽干后，用热甲苯重复过滤洗涤，洗至无明显黄色取出滤纸置于称量瓶中烘至恒重，残渣的重量占原试样的重量的百分数即为喹啉不溶物的含量。其测定结果如图所示。四种沥青喹啉不溶物山西焦化沥青济宁沥青府谷沥青上海抽提府谷沥青图四种沥青喹啉不溶物从图可以看到，喹啉不溶物济宁沥青府谷沥青山西焦化沥青上海抽提府谷毕业生毕业论文第页沥青。府谷沥青的正好间于济宁沥青和山西焦化沥青的之间，说明府谷沥青成型不好与其含量无关。粘结剂沥青中的，无论是原生还是次生，绝大多数都是高度缩合的稠环芳烃，其碳氢比分别为和。般认为沥青芳烃缩合度越高，炭化产率越高，所制得的焦炭越致密，强度也越高。从这个意义上讲，含量高，有利于提高所生成焦炭的强度。但是原生在多孔炭表面形成过程过滤饼，且随其厚度增加渗透阻力增高，因而降低了粘结剂的润湿性和渗透性。次生在混捏过程中被破坏，这些被破坏的次生能在骨料颗粒周围形成薄层，这薄层能降低沥青对骨料的润湿性，阻碍沥西焦化府谷沥青和上海抽提府谷沥青的热重图。济宁沥青的热重分毕业生毕业论文第页析见第二部分图。图山西焦化沥青热重分析图府谷沥青热重分析毕业生毕业论文第页图上海抽提府谷沥青热重分析表显示了对四种沥青热重分析的各参数，除济宁沥青较特殊，在后仍以失重速率失重，对此我们认为济宁沥青结焦值比其它沥青要高，达到，这样可能会在后仍参与共炭化反应，热解析出部分挥发物。而山西焦化沥青府谷沥青及上海抽提府谷沥青的热行为基本相近，可分为三段进行。第段是沥青由玻璃态向粘流态转变，逐渐变软熔融，接着挥发掉低分子物质和碎裂的长烷基侧链第二段是主要的失重区间，沥青中分子剧烈热解，芳烃脱烷基，脱氢，芳核自由基的聚合反应主要发生在此区第三段较高温度下发生大芳香分子的脱氢聚合及脱甲基聚合，导致逸出气体以甲烷氢气为主。表四种沥青热重参数参数名称山西焦化沥青济宁沥青府谷沥青上海抽提府谷沥青明显失重开始温度,失重速率最大时的温度，最大失重速率,主要失重温度区间,主要失重区失重,煤沥青结构性能的差异必然会影响它们的热解缩聚反应历程。府谷沥青经上海抽提改质后，明显失重开始温度提前，最大失重速率温度不变，但最大失重速率却有所提高，即在会挥发物以非常快的速度析出，可能会使最后的型焦产品气孔率过大，影响机械强度。此外，府谷沥青改质后的主要失重区终温降低了，沥青分子缩聚比裂解更占优势。山西焦化沥青制得的型焦质量较好，且热行为与府谷沥青及上海抽提府谷沥青基本相似，故通过对比山西焦化沥青和上海抽提府谷沥青得出下阶段的改质方向。从表看到此两种沥青的明显失重温度，主要失重区失重情况相同。山西焦化沥青失重速率最大时的温度推迟了，此温度下的热解速率低，并且主要失重区温度范围也较大，毕业生毕业论文第页说明山西焦化沥青热稳定性较好，沥青的裂解比缩聚占优势。毕业生毕业论文第页结论通过对正交设