煉焦煤的基本特征及其用途

1、煉焦煤的基本特征及其用途（1）貧瘦煤（PS） 貧瘦煤是煉焦煤中變質(zhì)程度最高的一種，其特點(diǎn)是揮發(fā)性較低，但其黏結(jié)性僅次于典型瘦煤。單獨(dú)煉焦時(shí)，生成的粉焦多；在配煤煉焦時(shí)配入較少的比例就能起到瘦煤的瘦化作用，對提高焦炭的塊度起到良好的作用。這類煤也是發(fā)電、機(jī)車、民用及其他工業(yè)爐窯和高爐噴吹的燃料，山西省焦煤集團(tuán)的西山礦區(qū)是以典型的貧瘦煤為主。（2）瘦煤（SM） 瘦煤是具有中等黏結(jié)性的低揮發(fā)分煉焦煤。煉焦過程中能產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的膠質(zhì)體，Y值一般在610mm左右。單獨(dú)煉焦時(shí)能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度較好的焦炭，但其耐磨強(qiáng)度較差，以作為配煤煉焦使用最好。陜西韓城礦區(qū)是典型的瘦煤資源。高硫、高灰的瘦煤一

2、般只作為電廠及鍋爐的燃料。（3）焦煤（JM） 焦煤是一種結(jié)焦性很強(qiáng)的煉焦煤，揮發(fā)分（Vdaf）一般為1628。加熱時(shí)能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質(zhì)體，單獨(dú)煉焦時(shí)能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度都很高的焦炭。但單獨(dú)煉焦時(shí)膨脹壓力大，有時(shí)易產(chǎn)生推焦困難。一般以作為配煤煉焦使用較好。峰峰五礦、淮北后五臺礦及古交的西曲等礦井是中國典型焦煤代表。（4）肥煤（FM） 肥煤是中等揮發(fā)分及中高揮發(fā)分的強(qiáng)黏結(jié)性煉焦煤，其揮發(fā)分多在2535。加熱時(shí)能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體，單獨(dú)煉焦時(shí)能產(chǎn)生熔融性好、強(qiáng)度高的焦炭，耐磨強(qiáng)度比相同揮發(fā)分的焦煤煉出的焦炭還好。但單獨(dú)煉焦時(shí)焦炭有較多的橫裂紋，焦根部分常有蜂焦，它是配煤煉焦中

3、的基礎(chǔ)煤。中國的開灤、霍州是生產(chǎn)肥煤的主要礦區(qū)，淮北礦區(qū)也生產(chǎn)肥煤。（5）1/3焦煤（1/3JM） 是中等偏高揮發(fā)分的較強(qiáng)黏結(jié)性煉焦煤，它相當(dāng)于1958年制定的煤分類中的2號肥氣煤及部分2號肥焦煤，也有少量黏結(jié)性較好的1號肥氣煤及部分1號肥焦煤，是一種介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤。在單獨(dú)煉焦時(shí)能生成熔融性良好、強(qiáng)度較高的焦炭，焦炭的抗碎強(qiáng)度接近肥煤，耐磨強(qiáng)度則又明顯地高于氣肥煤和氣煤。因此它既能單煤煉焦供中型高爐使用，也是良好的配煤煉焦的基礎(chǔ)煤。在煉焦時(shí)其配入量可在較寬范圍內(nèi)波動(dòng)而獲得高強(qiáng)度的焦炭。中國平頂山礦區(qū)以產(chǎn)1/3焦煤為主，淮南、棗莊等礦區(qū)也有較多1/3焦煤。（6）氣肥煤（QF）

4、氣肥煤是一種揮發(fā)分和膠質(zhì)體最大厚度Y值都很高的強(qiáng)黏結(jié)性煉焦煤，有人稱之為液肥煤。結(jié)焦性優(yōu)于氣煤而低于肥煤。膠質(zhì)體雖多但較?。茨z質(zhì)體的黏稠度小）。單獨(dú)煉焦時(shí)能產(chǎn)生大量的煤氣和液體化學(xué)產(chǎn)品。它最適合于高溫干餾制造城市煤氣，也可用于配煤煉焦以增加化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率。這類煤的成因特殊，煤巖成分中以樹皮質(zhì)等殼質(zhì)組分較多，且多形成于晚二疊世樂平統(tǒng)。江西樂平和浙江長廣煤田是中國產(chǎn)典型氣肥煤的礦區(qū)，山東的新汶和肥城等礦區(qū)也有氣肥煤，其最大的缺點(diǎn)是硫分普遍較高。（7）氣煤（QM） 氣煤是一種變質(zhì)程度較低、揮發(fā)分較高的煉焦煤，氣煤黏結(jié)性較弱，加熱時(shí)能產(chǎn)生較高的煤氣和較多的焦油；膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性較差，能單獨(dú)結(jié)焦，但焦

5、炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度低于其他煉焦用煤牌號；焦炭多呈細(xì)長條而易碎，并有較多的縱裂紋。配煤煉焦時(shí)多配入氣煤可增加煤氣和化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率。有的氣煤也可單獨(dú)高溫干餾來制造城市煤氣。中國山東袞州和山西的平朔礦區(qū)是典型的氣煤。（8）1/2中黏煤（1/2ZM） 1/2中黏煤相當(dāng)于1958年煤分類中的一部分1號肥焦煤和1號肥氣煤以及黏結(jié)性較好的一些弱黏煤，因而它也是一種過渡煤。但這類煤的儲量和產(chǎn)量都不多。它是一種揮發(fā)分變化范圍較寬、中等結(jié)焦性的煉焦煤。其中有一部分煤在單煤煉焦時(shí)能結(jié)成一定強(qiáng)度的焦炭，故可作為配煤煉焦的原料。單獨(dú)煉焦時(shí)的焦炭強(qiáng)度差、粉焦率高，故主要可作為氣化或動(dòng)力用煤。中國目前尚未發(fā)現(xiàn)單獨(dú)生產(chǎn)1

6、/2中黏煤的礦井，僅發(fā)現(xiàn)雞西礦區(qū)的部分煤層有這種煉焦煤資源。煤炭質(zhì)量常用指標(biāo)一、水分符號：M，單位：%，是一項(xiàng)重要的煤質(zhì)指標(biāo)，煤的水分對其加工利用、貿(mào)易、運(yùn)輸和儲存都有很大的影響。一般說來，水分高要影響煤的質(zhì)量。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎問題，水分高的煤就難以破碎；在鍋爐燃燒中，水分高就影響燃燒穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)；在煉焦時(shí)，水分高會(huì)降低焦產(chǎn)率；而且由于水分大量蒸發(fā)帶走熱量而延長焦化周期；在煤炭貿(mào)易中，水分也是一個(gè)定質(zhì)和定量的主要指標(biāo)，故在簽訂銷煤合同時(shí)，用戶一般都會(huì)提出煤中水分的限值。煤的水分簡單地說分為：全水分、內(nèi)在水分內(nèi)水：由植物變成煤時(shí)所含的水分。外水：在開采或運(yùn)輸?shù)冗^程中附在煤表面和

7、裂隙中的水分。在煤的變質(zhì)程度越大,內(nèi)在水分越低.水分的存在對煤極其不利,在煤作為燃料時(shí),煤中的水分會(huì)成蒸汽,在蒸發(fā)時(shí)消耗熱量。煤炭運(yùn)銷中常用的水分指標(biāo)有：全水（符號：Mt)，全水分包括外在水分和內(nèi)在水分；一般分析煤樣水分（也稱空干基水分，符號：Mad ），它是指分析用煤樣（0.2mm）在實(shí)驗(yàn)室大氣中達(dá)到平衡后所保留的水分，也可以認(rèn)為是內(nèi)在水分。有時(shí)用戶也會(huì)要求使用收到基水分（符號：Mar），一般可認(rèn)為Mar=Mt。二、灰分 符號：A，單位：%，煤在徹底燃燒后所剩下的殘?jiān)Ｍ庠诨曳滞ㄟ^分選大部分能去掉,內(nèi)在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機(jī)物,內(nèi)在灰分越高,煤的可選性越差.灰分是有害物質(zhì)。動(dòng)力煤

8、中灰分增加，發(fā)熱量降低，排渣量增加，煤容易結(jié)渣。在煤炭運(yùn)銷中常用的灰分指標(biāo)有：空干基（又稱分析基）灰分（符號：Aad）、干基灰分（符號：Ad）和收到基灰分（符號：Aar）。三、揮發(fā)分（全稱為：揮發(fā)分產(chǎn)率，Volatile matter ）煤的揮發(fā)分符號：V，單位：%，是煤中的有機(jī)物質(zhì)和一部分礦物加熱分解的產(chǎn)物；它不是煤中固有物質(zhì)；而是在特定溫度下的煤熱分解產(chǎn)物，所以確切地說揮發(fā)分叫揮發(fā)分產(chǎn)率。煤的揮發(fā)分與煤的變質(zhì)程度有很大的關(guān)系，隨煤化程度的增加，揮發(fā)分降低；煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時(shí),所排出的氣體和液體狀態(tài)的產(chǎn)物。揮發(fā)分是決定煤炭利用的重要指標(biāo)，在燃煤中，根據(jù)揮發(fā)分來選擇適于特定煤源的

9、燃燒設(shè)備或適于特定設(shè)備的煤源（在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)已將揮發(fā)分值設(shè)定在某一范圍，所以用戶在購煤時(shí)要強(qiáng)調(diào)揮發(fā)分指標(biāo)）；在煉焦中，要根據(jù)揮發(fā)分來確定配煤比例，因揮發(fā)分適中的煙煤，粘結(jié)性好，適于煉焦；在氣化和液化工藝的條件選擇上，揮發(fā)分也有重要的作用；在環(huán)境保護(hù)中，揮發(fā)分還作為一項(xiàng)制定煙霧法令的依據(jù)。在煤炭運(yùn)銷中常用的揮發(fā)分指標(biāo)有：空干基揮發(fā)分（符號：Vad ）、干基揮發(fā)分（符號：Vd）、收到基揮發(fā)分（符號： Var）和干燥無灰基揮發(fā)分（符號：Vdaf ）。四、固定碳含量符號：FC，單位：%指除去水分灰分和揮發(fā)分后的殘留物,它是確定煤炭用途的重要指標(biāo).從100減去水分 灰分和揮發(fā)分后的差值即固定碳含量，F(xiàn)C1

10、00（MAV)。常用的固定碳指標(biāo)有：干基固定碳（符號：FCd）和收到基固定碳（FCar）等。五、全硫 符號：St，單位：%硫是煤中有害元素之一。煤中硫包括有機(jī)硫和以黃鐵礦為主的無機(jī)硫，一般來說煤中的無機(jī)硫通過洗選可以大部分脫除；而有機(jī)硫則很難除去。煤中硫在煤燃燒中大部轉(zhuǎn)化為SO2排入大氣，對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，甚至造成酸雨，因此各用戶在購買煤時(shí)都對煤中硫含量提出較嚴(yán)格的限定指標(biāo)，但煤中硫在某些利用途徑中也能起到好的作用，如煤液化當(dāng)中，硫又可以起到催化劑的作用；如高硫煤經(jīng)洗選后回收的硫可用來生產(chǎn)硫和硫酸等。直接測出的是空干基全硫（符號：St,ad ）。在煤炭運(yùn)銷中常用的硫指標(biāo)有：空干基全硫、干基

11、全硫（ St,d ）和收到基全硫（ St,ar）。六、發(fā)熱量符號：Q，單位：J/g（焦耳/克）、MJ/kg（兆焦耳/千克），習(xí)慣上也使用cal/g（卡/克）、kcal/kg（千卡/千克）；單位質(zhì)量的煤完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量。發(fā)熱量換算(百萬焦耳=千克):1MJ/KG=239.14KCAL/KG 1卡=4.1816 焦耳煤的發(fā)熱量（Qgr,daf）與煤的變質(zhì)程度有很大關(guān)系，一般是隨變質(zhì)程度的加深而增高，如褐煤的發(fā)熱量較低，煙煤中到焦煤和肥煤熱值最高，焦煤以后隨煤的變質(zhì)程度加深而略有降低。煤炭運(yùn)銷中常用的發(fā)熱量指標(biāo)有：空干基彈筒發(fā)熱量（符號：Qd,ad），空干基高位發(fā)熱量（符號：Qgr,ad），干

12、基高位發(fā)熱量（符號：Qgr,d ）和收到基（原稱應(yīng)用基）低位發(fā)熱量（符號：Qnet,ar），有時(shí)也用到干燥無灰基高位發(fā)熱量（符號：Qgr,daf）。在目前的國內(nèi)貿(mào)易煤炭購銷合同中，用戶一般用收到基低位發(fā)熱量(Qnet,ar)。國際貿(mào)易常用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為空氣干燥基高位發(fā)熱量,在同等水分和灰分等情況下,空氣干燥基高位發(fā)熱量比收到基低位發(fā)熱量高1.25MJ/KG(300 KCAL/KG)左右.七、膠質(zhì)層最大厚度(Y)煙煤在加熱到一定溫度后,所形成的膠質(zhì)層最大厚度是煙煤膠質(zhì)層厚度指數(shù)測定中利用探針測出的膠質(zhì)體上 下層面差的最大值,動(dòng)力煤膠質(zhì)層厚度大,容易結(jié)焦. 八、粘結(jié)指數(shù)(G)在規(guī)定條件下發(fā)煙煤在加熱

13、后粘結(jié)專用無煙煤的能力,粘結(jié)指數(shù)越高,結(jié)焦性越強(qiáng). 九、煤灰熔融性溫度(灰熔點(diǎn)) （）包括四個(gè)特征溫度：變形溫度，符號DT，原稱T1； 軟化溫度，符號：ST，原稱T2； 半球溫度，符號HT； 流動(dòng)溫度，符號：FT，原稱T3。在灰熔融性的四個(gè)指標(biāo)中，最常用的是軟化溫度，即ST(T2)?；胰廴谛詼囟仍礁?煤灰不容易結(jié)渣.灰熔融性是動(dòng)力用煤和氣化用煤的重要指標(biāo)，主要用于固態(tài)排渣鍋爐和氣化爐的設(shè)計(jì)，并能指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)操作；它也可以作為液態(tài)排渣爐設(shè)計(jì)中的參考依據(jù)。一般固態(tài)排渣爐，要求煤灰熔點(diǎn)愈高愈好，以免造成爐內(nèi)結(jié)渣而難以排出。熔點(diǎn)低的煤，由于熔渣會(huì)包裹住煤而造成燃燒不完全，從而增加灰渣含碳量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵

14、塞爐柵，造成排渣困難，甚至造成停爐事故。熔渣還會(huì)腐蝕、共熔爐襯耐火材料，特別是當(dāng)灰渣為酸性渣而爐襯耐火磚為堿性磚或灰渣為堿性（神華煤灰渣呈堿性）而爐襯耐火磚為酸性磚時(shí)，共熔情況將更為嚴(yán)重。對于鏈條爐需要灰熔點(diǎn)較低一些，這樣可以保留適當(dāng)?shù)娜墼云鸬奖Ｗo(hù)爐柵的作用。而液態(tài)排渣爐則要求灰熔點(diǎn)愈低越好。神華煤由于煤中CaO和Fe2O3含量高，使得灰熔點(diǎn)較低，這是國外及國內(nèi)不少用戶挑剔神華煤的原因之一。十、哈氏可磨系數(shù)(HGI)表示煤被磨碎的難易程度，煤的可磨性指數(shù)越大，則這種煤越易磨碎，反之則難。作為動(dòng)力用煤，如電力、水泥廠等在設(shè)計(jì)與改進(jìn)制粉系統(tǒng)并估計(jì)磨煤機(jī)的產(chǎn)量和耗電量時(shí)，可磨性指數(shù)是一個(gè)很重要的指

15、標(biāo)。在以非煉焦煤為主的型煤工業(yè)中，為了知道所用煤料的粉碎性，以便確定粉碎系統(tǒng)的級數(shù)及粉碎機(jī)的類型，也要預(yù)先測定煤的可磨性。由于煤的復(fù)雜性，不同的煤往往具有不同的可磨性，即使同一礦區(qū)、同一煤層的煤，由于所含礦物質(zhì)的性質(zhì)、數(shù)量不同和煤的結(jié)構(gòu)、揮發(fā)分以及水分的差異，也得不到相同的可磨性測值。鑒此，目前用戶在購煤時(shí)也要求煤的可磨性指標(biāo)。十一、坩鍋膨脹序數(shù)(CSN)規(guī)定條件下發(fā)煤在坩鍋中加熱所得焦塊膨脹程度的序號表征煤的膨脹性和塑性指標(biāo)。十二、焦渣特征煤炭熱分解以后剩余物質(zhì)的形狀。十三、煤炭工業(yè)分析指標(biāo)的常用基準(zhǔn)（1）空氣干燥基（簡稱：空干基，原稱：分析基）空氣干燥基符號：ad ，是指：以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，由實(shí)驗(yàn)室直接測定出的結(jié)果一般都是分析基結(jié)果，如Mad、Aad