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莫氏硬度
作者:    发布于:2016-05-21 11:05:38    文字:【】【】【
摘要:煤、页岩、铁矿石的分类和硬度

硬度指标常常是比较关注的一个指标。它对于设计制造破碎和粉碎设备,煤的可磨性;煤的可碎性的大小有着决定性的作用。硬度测定的方法很多,划痕硬度(莫氏硬度)、压痕硬度(维氏显微硬度)。

 莫氏硬度的定义

陶瓷及矿物材料常用的划痕硬度叫做莫氏硬度,它只表示硬度由小到大的顺序。不表示软硬的程度。后面的矿物可划破前面的矿物表面。一般莫氏硬度按十级标准的莫氏硬度计确定,后来因为出现了一些人工合成的硬度大的材料,又将莫氏硬度分为15级。表1.2为莫氏硬度两种分级的顺序。莫氏硬度计的等级极不均衡,十分粗糙。 如图莫氏硬度表

顺序

1

2

3

4

5

6

7

8

材料

滑石、石墨

石膏

方解石、铝

萤石

磷灰石

正长石

石英

黄玉

顺序

9

10

11

12

13

14

15

材料

刚玉、铬

石榴石

熔融氧化锆

刚玉

碳化硅

碳化

金刚石

煤的硬度:莫氏硬度

煤的种类

  1。褐煤

    它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。多被用作燃料、气化或低温干馏的原料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。

    2.长焰煤

    它的挥发分含量很高,没有或只有很小的粘结性,胶质层厚度不超过5mm,易燃烧,燃烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。可作为气化和低温干馏的原料,也可作民用和动力燃料。

    3。不粘煤

    它水分大,没有粘结性,加热时基本上不产生胶质体,燃烧时发热量较小,含有一定的次生腐殖酸。主要用作制造煤气和民用或动力燃料。

    4.弱粘煤

    水分大,粘结性较弱,挥发分较高,加热时能产生较少的胶质体,能单独结焦,但结成的焦块小而易碎,粉焦率高。这种煤主要用作气化原料和动力燃料。

    5.气煤

    挥发分高,胶质层较厚,热稳定性差。能单独结焦,但炼出的焦炭细长易碎,收缩率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。

    6.气肥煤

    它的挥发分和粘结性都很高,结焦性介于气煤和肥煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。最适合高温干馏制造煤气,更是配煤炼焦的好原料。

    7.肥煤

    具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分,加热时能产生大量的胶质体,形成大于25mm的胶质层,结焦性最强。用这种煤来炼焦,可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭,但这种焦炭横裂纹多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小块。由于粘结性强,因此,它是配煤炼焦中的主要成分。

    8。焦煤

    具有中低等挥发分和中高等粘结性,加热时可形成稳定性很好的胶质体,单独用来炼焦,能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。但因其膨胀压力大,易造成推焦困难,损坏炉体,故一般都作为炼焦配煤使用。

    9.瘦煤

    具有较低挥发分和中等粘结性。单独炼焦时,能形成块度大、裂纹少、抗碎强度较好,但耐磨性较差的焦炭。因此,用它加入配煤炼焦,可以增加焦炭的块度和强度。

    10.贫瘦煤

    挥发分低,粘结性较弱,结焦性较差。单独炼焦时,生成的焦粉很多。但它能起到瘦化剂的作用。故可作炼焦配煤使用,同时,也是民用和动力的好燃料。

    11.贫煤

    具有一定的挥发分,加热时不产生胶质体,没有粘结性或只有微弱的粘结性,燃烧火焰短,炼焦时不结焦。主要用于动力和民用燃料。在缺乏瘦料的地区,也可充当配煤炼焦的瘦化剂。

    12.无烟煤

    它是煤化程度最高的煤。挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强。通常作民用和动力燃料。质量好的无烟煤可作气化原料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料,以及制造电石、电极和炭素材料等。

页岩的硬度表示:莫氏硬度

页岩介绍:

由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。

  粘土岩的一种。成分复杂,除粘土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。

  是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。

  常见类型有:

  ①黑色页岩。含较多的有机质与细分散状的硫化铁,有机质含量达3—10%,外观与碳质页岩相似,其别在于黑色页岩不染手。

  ②碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板。

  ③油页岩。含一定数量干酪根(>10%),黑棕色,浅黄褐色等,层理发育,燃烧有沥青味。

  ④硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等,SiO2含量在85%以上。

  ⑤铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见。

  ⑥钙质页岩。含CaCO3,但不超过25%,否则过渡泥灰岩类。

  此外,还有混入一定砂质成分者,称为砂质页岩。

  页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。

  页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。

铁矿石:莫氏硬度

铁矿石的种类:

(1)磁铁矿是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和 FeO 的复合物,呈黑灰色,比重大约5。15左右,含Fe72。4%,O 27。6%,具有磁性。在选矿时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。

(2)赤铁矿也是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe2O3,呈暗红色,比重大约为5.26,含Fe70%,O 30%,是最主要的铁矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿、镜铁矿、云母铁矿、粘土质赤铁等。

(3)褐铁矿这是含有氢氧化铁的矿石。它是针铁矿HFeO2和鳞铁矿FeO两种不同结构矿石的统称,也有人把它主要成份的化学式写成mFe2O3.nH2O,呈现土黄或棕色,含有Fe约62%,O 27%,H2O 11%,比重约为3。6~4。0,多半是附存在其它铁矿石之中。

(4)菱铁矿是含有碳酸铁的矿石,主要成份为FeCO3,呈现青灰色,比重在3.8左右。这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。由于碳酸根在高温约800~900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。

(5)铁的硅酸盐矿此类矿石是一种复合盐,没有一定的化学式,成份的变化很大,一般呈现深绿色,比重为3.8左右,含铁成份很低,是一种较差的铁矿石。

(6)硫化铁矿这种矿石含有FeS2,含Fe只有46.6%而S的含量达到53.4%。呈现灰黄色,比重大约为4.95~5.10。由于这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属如铜、镍、锌、金、银等,所以常被用做他种金属冶炼工业的原料;又由于它含有大量的硫,所以常被用来提制硫磺,铁反而变成了副产品,所以事实上已不能称为铁矿石矣。

 

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