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煤的组成与结构研究是煤化学研究中最重要最复杂的基础性研究,且由于煤本身的复杂性与研究方法的局限性,目前对煤大分子结构的研究还缺乏系统性。此外,低变质程度的神华煤就其本身的性质而言不能用于炼焦,但是为了缓解我国炼焦煤紧缺的现状,从研究神华煤结构的角度出发,有必要进一步探讨神华煤的焦化特性。鉴于此,本文选取了“神华煤大分子结构特征及其与强粘结性煤配合炼焦特性的研究”作为研究课题,试图通过各种不同的研究手段和方法,深入系统地研究神华煤及其镜质组、惰质组的结构特点及原煤的炼焦特性。 首先,本文以变质程度低的神华煤及其镜质组、惰质组作为研究对象,采用常规的煤质分析、先进的仪器分析法(如:傅立叶变换红外光谱法、X射线衍射法、高分辨固体13C核磁共振谱法)等,对所选样品的结构进行全面研究,得到了分子结构特征及结构参数,分析了三个样品在分子结构上的差异性,并根据分析结果绘制出镜质组和惰质组的部分分子结构模型。然后,结合神华煤及其显微组分结构上的特点,采用热重分析技术,对其热解特性进行了系统的分析。最后,全面深入的研究神华原煤与强粘结性煤配合时的炼焦特性,分析了配煤炼焦时不同比例神华煤的加入对不同变质程度炼焦煤粘结性、焦炭冷强度、热强度的影响。与此同时,为了将神华煤更好地应用于配煤炼焦生产实际,将其与变质程度较低的炼焦煤——气煤进行对比研究,得出在配入量较低时可完全代替气煤。另外,对神华煤配煤炼焦时适宜粒度进行了探讨,得到神华煤最佳细度(<3mm)为90%左右,就整体而言,配合煤细度在80%~90%,可保证各组分间混合均匀,使不同组分的煤粒子在炼焦过程中相互作用,相互充填间隙,相互结合,以确保得到结构均匀的焦块,这为炼焦生产实际中神华煤的合理粉碎提供了依据。