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程度最高的一種，其特點是揮發(fā)性較低，但其黏結性僅次于典型瘦煤。單獨煉焦時，生成的粉焦多；在配煤煉焦時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性的低揮發(fā)分煉焦煤。煉焦過程中能產(chǎn)生相當數(shù)量的膠質體，Y值一般在610mm左右。單獨煉焦時能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度較好的焦炭，但其耐磨強度較差，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） 焦煤是一種結焦性很強的煉焦煤，揮發(fā)分（Vdaf）一般為1628。加熱時能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質體，單獨煉焦時能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度和耐磨強度都很高的焦炭。但單獨煉焦時膨脹壓力大，有時易產(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)分的強黏結性煉焦煤，其揮發(fā)分多在2535。加熱時能產(chǎn)生大量的膠質體，單獨煉焦時能產(chǎn)生熔融性好、強度高的焦炭，耐磨強度比相同揮發(fā)分的焦煤煉出的焦炭還好。但單獨煉焦時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)分的較強黏結性煉焦煤，它相當于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。在單獨煉焦時能生成熔融性良好、強度較高的焦炭，焦炭的抗碎強度接近肥煤，耐磨強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煤。在煉焦時其配入量可在較寬范圍內波動而獲得高強度的焦炭。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)分和膠質體最大厚度Y值都很高的強黏結性煉焦煤，有人稱之為液肥煤。結焦性優(yōu)于氣煤而低于肥煤。膠質體雖多但較?。茨z質體的黏稠度小）。單獨煉焦時能產(chǎn)生大量的煤氣和液體化學產(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產(chǎn)品的產(chǎn)率。這類煤的成因特殊，煤巖成分中以樹皮質等殼質組分較多，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，其最大的缺點是硫分普遍較高。（7）氣煤（QM） 氣煤是一種變質程度較低、揮發(fā)分較高的煉焦煤，氣煤黏結性較弱，加熱時能產(chǎn)生較高的煤氣和較多的焦油；膠質體的熱穩(wěn)定性較差，能單獨結焦，但焦

5、炭的抗碎強度和耐磨強度低于其他煉焦用煤牌號；焦炭多呈細長條而易碎，并有較多的縱裂紋。配煤煉焦時多配入氣煤可增加煤氣和化學產(chǎn)品的產(chǎn)率。有的氣煤也可單獨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、中等結焦性的煉焦煤。其中有一部分煤在單煤煉焦時能結成一定強度的焦炭，故可作為配煤煉焦的原料。單獨煉焦時的焦炭強度差、粉焦率高，故主要可作為氣化或動力用煤。中國目前尚未發(fā)現(xiàn)單獨生產(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。煤炭質量常用指標一、水分符號：M，單位：%，是一項重要的煤質指標，煤的水分對其加工利用、貿易、運輸和儲存都有很大的影響。一般說來，水分高要影響煤的質量。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；在煉焦時，水分高會降低焦產(chǎn)率；而且由于水分大量蒸發(fā)帶走熱量而延長焦化周期；在煤炭貿易中，水分也是一個定質和定量的主要指標，故在簽訂銷煤合同時，用戶一般都會提出煤中水分的限值。煤的水分簡單地說分為：全水分、內在水分內水：由植物變成煤時所含的水分。外水：在開采或運輸?shù)冗^程中附在煤表面和

7、裂隙中的水分。在煤的變質程度越大,內在水分越低.水分的存在對煤極其不利,在煤作為燃料時,煤中的水分會成蒸汽,在蒸發(fā)時消耗熱量。煤炭運銷中常用的水分指標有：全水（符號：Mt)，全水分包括外在水分和內在水分；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）在實驗室大氣中達到平衡后所保留的水分，也可以認為是內在水分。有時用戶也會要求使用收到基水分（符號：Mar），一般可認為Mar=Mt。二、灰分 符號：A，單位：%，煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣。外在灰分通過分選大部分能去掉,內在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機物,內在灰分越高,煤的可選性越差.灰分是有害物質。動力煤

8、中灰分增加，發(fā)熱量降低，排渣量增加，煤容易結渣。在煤炭運銷中常用的灰分指標有：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：%，是煤中的有機物質和一部分礦物加熱分解的產(chǎn)物；它不是煤中固有物質；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)分與煤的變質程度有很大的關系，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,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，在燃煤中，根據(jù)揮發(fā)分來選擇適于特定煤源的

9、燃燒設備或適于特定設備的煤源（在鍋爐設計時已將揮發(fā)分值設定在某一范圍，所以用戶在購煤時要強調揮發(fā)分指標）；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)境保護中，揮發(fā)分還作為一項制定煙霧法令的依據(jù)。在煤炭運銷中常用的揮發(fā)分指標有：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.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。煤中硫包括有機硫和以黃鐵礦為主的無機硫，一般來說煤中的無機硫通過洗選可以大部分脫除；而有機硫則很難除去。煤中硫在煤燃燒中大部轉化為SO2排入大氣，對環(huán)境造成嚴重的污染，甚至造成酸雨，因此各用戶在購買煤時都對煤中硫含量提出較嚴格的限定指標，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 ）。在煤炭運銷中常用的硫指標有：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），習慣上也使用cal/g（卡/克）、kcal/kg（千卡/千克）；單位質量的煤完全燃燒時所產(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）與煤的變質程度有很大關系，一般是隨變質程度的加深而增高，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程度加深而略有降低。煤炭運銷中常用的發(fā)熱量指標有：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（原稱應用基）低位發(fā)熱量（符號：Qnet,ar），有時也用到干燥無灰基高位發(fā)熱量（符號：Qgr,daf）。在目前的國內貿易煤炭購銷合同中，用戶一般用收到基低位發(fā)熱量(Qnet,ar)。國際貿易常用發(fā)熱量標準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、膠質層最大厚度(Y)煙煤在加熱到一定溫度后,所形成的膠質層最大厚度是煙煤膠質層厚度指數(shù)測定中利用探針測出的膠質體上 下層面差的最大值,動力煤膠質層厚度大,容易結焦. 八、粘結指數(shù)(G)在規(guī)定條件下發(fā)煙煤在加熱

13、后粘結專用無煙煤的能力,粘結指數(shù)越高,結焦性越強. 九、煤灰熔融性溫度(灰熔點) （）包括四個特征溫度：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； 流動溫度，符號：FT，原稱T3。在灰熔融性的四個指標中，最常用的是軟化溫度，即ST(T2)。灰熔融性溫度越高,煤灰不容易結渣.灰熔融性是動力用煤和氣化用煤的重要指標，主要用于固態(tài)排渣鍋爐和氣化爐的設計，并能指導實際生產(chǎn)操作；它也可以作為液態(tài)排渣爐設計中的參考依據(jù)。一般固態(tài)排渣爐，要求煤灰熔點愈高愈好，以免造成爐內結渣而難以排出。熔點低的煤，由于熔渣會包裹住煤而造成燃燒不完全，從而增加灰渣含碳量，嚴重時會堵

14、塞爐柵，造成排渣困難，甚至造成停爐事故。熔渣還會腐蝕、共熔爐襯耐火材料，特別是當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，共熔情況將更為嚴重。對于鏈條爐需要灰熔點較低一些，這樣可以保留適當?shù)娜墼云鸬奖Ｗo爐柵的作用。而液態(tài)排渣爐則要求灰熔點愈低越好。神華煤由于煤中CaO和Fe2O3含量高，使得灰熔點較低，這是國外及國內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。作為動力用煤，如電力、水泥廠等在設計與改進制粉系統(tǒng)并估計磨煤機的產(chǎn)量和耗電量時，可磨性指數(shù)是一個很重要的指

15、標。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)及粉碎機的類型，也要預先測定煤的可磨性。由于煤的復雜性，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，由于所含礦物質的性質、數(shù)量不同和煤的結構、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，目前用戶在購煤時也要求煤的可磨性指標。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。十二、焦渣特征煤炭熱分解以后剩余物質的形狀。十三、煤炭工業(yè)分析指標的常用基準（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：以與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為基準，由實驗室直接測定出的結果一般都是分析基結果，如Mad、Aad