煤炭知识必读系列

煤炭知识必读系列一(2009/02/1510:57)煤的形成（按变质成度分）植物——→褐煤——→烟煤——→无烟煤衡量煤炭质量的指标：衡量煤炭质量的指标主要是煤中的水分（W）、灰分（A）、挥发分（V）、固定碳（C）、胶质层厚度（Y）发热量（Q）等名词解释：挥发分和固定碳是煤炭中的可燃部分，随着变质程度增加挥发份减少，固定碳相对增加。胶质层厚度反应煤的粘结性，胶质层越厚，煤的粘结性性越强。炼焦用煤用煤要求有相当的粘结性以保证炼出的焦炭有一定的强度和块度。发热量：发热量是单位重量的煤炭完全燃烧时放出的热量。灰分：灰分是煤完全燃烧后剩余的固体残渣。按照工业用途，煤又可分为动力煤、化工用煤和炼焦用煤等。我国制定的工业用煤分类方案，主要是以结胶能、挥发分含量（V，%）和胶质厚度（Y，mm）来划分，共分为十类。煤的工业分类分类挥发分胶质层厚度煤的用途名称符号V，%Y，mm无烟煤A0-10—良好的动力和民用煤、化工用煤烟煤贫煤T＞10-200（粉状）多作动力和民用煤瘦煤пC＞14-200-12一般作配焦用煤焦煤K＞14-30＞8-25主要的炼焦用煤肥煤ж＞26＞25配焦用煤气煤г＞30＞5-25可作汽化、炼油、配焦用煤弱粘煤CC＞20-370-9（块状）可作配焦、汽化和动力用煤不粘煤HC＞20-30（粉状）可作汽化、动力和民用煤7长焰煤д＞370-5可作汽化和动力煤褐煤Б＞40—多作化工、汽化、炼油和民用煤煤被称为工业的“粮食”，其种类多种多样，以我国为例，一般来说煤炭资源分为烟煤、无烟煤和褐煤。工业用煤主要是烟煤，烟煤的种类也较多，主要有以下的各种类型。长焰煤：长焰煤是最年轻的烟煤。呈弱粘结性的长焰煤在低温干馏时能析出较多的焦油。—般用作动力、民用燃料，气化原料，也可供低温干馏生产半焦或炼油原料。主要产地有甘肃的靖运、河南的义马、陕西的彬县、辽宁的阜新、抚顺，山西的大同及平朔等。瘦煤：瘦煤属中高等变质烟煤，加热时能产生少量的胶质体，软化温度高，可以单独炼焦，结成的焦炭块度大，裂纹少，熔解较差，耐磨强度低。主要产地有陕西的铜川、韩城、蒲白和澄合等煤矿，河南的平顶山，河北的峰峰煤矿等。不粘煤：不粘煤在焦化中不结焦，煤的水分有时高达10％以上，一般用作动力及民用燃烧，也可作气化用煤。主要产地有辽宁的阜新、陕西的神府等。气煤：气煤属低等变质烟煤，加热时有较多的挥发物和焦油析出，胶质体的热稳定性差。气煤能单独炼焦，但焦炭细长而易碎，配煤炼焦可以增加煤气生产率和提高副产品回收率。主要产地有山西的大同、黑龙江的鹤岗、江西的乐平，陕西的黄陵等地。焦煤：焦煤属中等变质烟煤，加热时能产生稳定性很好的胶质体。焦煤是优质的炼焦原料，用焦煤单独炼焦时，所得焦炭块度大、裂纹少；机械强度和耐磨强度都很高，但由于膨胀压力大，用大型炼焦炉生产时，易造成推焦困难。主要产地有河北的开滦、峰峰，江苏的大屯，安徽的两淮、山西的轩岗和黑龙江的双鸭山等煤矿。肥煤：肥煤属中等变质的烟煤，加热时能产生大量的胶质体。在炼焦过程中，煤的软化、固化温度的间隔较大，用肥煤单独炼焦时能产生熔解性良好的焦炭。但裂纹较多，焦炭易成小块，机械强度及耐磨强度均差，多用作配煤炼焦的主要成分。主要产地有山东的究州，河南的平顶山和山西的霍县等。除了烟煤以外，我国其它的煤炭品种尚有：烛煤：有一种炭，用纸就可点燃，并发出明亮的光焰，像蜡烛一样，因此人们称它为烛煤。烛煤通常呈灰黑色或褐色，光泽也较暗淡，有时略带油脂光泽，断口呈贝壳状，含植物小袍子较多，可含少量藻类，也可能不含。烛煤挥发物含量和焦油产出均较高。主要产地：山西的浑源、大同，山东的新滇、兖州和枣庄。藻煤：有—种光泽暗淡、结构均一、呈块状构造、韧性较大、易燃、有沥青味的煤；在显微镜下观察，可见它主要是由密集的藻类组成的，也含有少量粘土矿物，这就是藻煤。藻煤的挥发物氢含量高、焦油产出宰高，但有时灰分也高。主要产地：山西的浑源、蒲县，山东的肥城和兖州。弱粘煤：弱粘煤是隔绝空气加压时产生的。胶质体很少，有时也可单独炼焦，但焦炭多呈小块，易粉碎。炼焦时可小量配用。它的主要用途是作气化原料和机车、发电厂燃料。主要产地有陕西的彬(县)长(武)矿区、铜川的焦坪等。煤精：煤精是煤的一个特殊品种，煤精又称煤玉、炭精、灰根、乌玉、墨石、煤根石、墨精石等。它同普通煤一样可以燃烧，其主要特点是质地致密，具有一定的韧性，不透明，黝黑闪亮，抛光后呈玻璃光泽，硬度2.4—4，相对密度1.3—1.35，可用作工艺雕刻制品原料；实物资料证实，有些煤精制品及其坯料被埋在地下数百年乃至数千年，仍保存完好，没有风化、龟裂现象。沈阳新东遗址发掘出来的煤精雕刻制品，是我国从六七千年前石器时代就已开始利用煤炭的直接证据。无烟煤：无烟煤是变质最深的矿产煤，含碳量通常高达90％一98％，而可燃基氢含量很低，一般＜4％，它的化学反应性较低，光泽强、硬度高，常常供作民用燃料。但有些化学反应性较强，热稳定性较高的无烟煤，可用作化学作合成的原料。而低灰、低硫的老年无烟煤则是生产碳素制品的重要原料。无烟煤主要产地有宁夏的汝箕沟，山西的晋城、阳泉，河南的焦作、郑州，贵州的毕节地区等。褐煤：褐煤是未经变质的煤，其化学反应性强，放在空气中极易风化而破碎成小块，热稳定差，块煤加热后破碎严重，多作民用燃料或煤化工产品，如褐煤腊、硝基腐植酸铵等。主要产地有内蒙古伊敏河、霍林河、大雁、元宝山、准噶尔，云南小龙潭、昭通等。煤的分类方法有：1．煤的成因分类：成煤的原始物料和堆积环境分类，称为煤的成因分类2．煤的科学分类：煤的元素组成等基本性质分类，称为科学分类。3．煤的实用分类：煤的实用分类又称煤的工业分类。按煤的工艺性质和用途分类，称为实用分类。中国煤分类和各主要工业国的煤炭分类均属于实用分类，以下详细介绍我国煤实用分类的情况。根据煤的煤化度，将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。又根据煤化度和工业利用的特点，将褐煤分成2个小类，无烟煤分成3个小类。烟煤比较复杂，按挥发分分为4个档次，即Vdaf＞10～20%、＞20～28%、＞28～37%和＞37％，分为低、中、中高和高四种挥发分烟煤。按粘结性可以分为5个或6个档次，即GR．I．为0～5，称不粘结或弱粘结煤；GR．I．＞5～20，称弱粘结煤；GR．I．＞20～50，称为中等偏弱粘结煤；GR．I．＞50～65，称中等偏强粘结煤；GR．I．＞65，称强粘结煤。在强粘结煤中，若y＞25mm或b＞150%(对于Vdaf＞28%，的肥煤，b＞220%)的煤，则称为特强粘结煤。参见GB5751-1986。各类煤的基本特征如下：(1)无烟煤(WY)。无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。01号无烟煤为年老无烟煤；02号无烟煤为典型无烟煤；03号无烟煤为年轻无烟煤。如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。(2)贫煤(PM)。贫煤是煤化度最高的一种烟煤，不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短，耐烧。(3)贫瘦煤(PS)。贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦较典型瘦煤差，单独炼焦时，生成的焦粉较多。(4)瘦煤(SM)。瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时，能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭，但焦炭的耐磨性较差。(5)焦煤(JM)。焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭，其耐磨性也好。但单独炼焦时，产生的膨胀压力大，使推焦困难。(6)肥煤(FM)。肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭，其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭，横裂纹较多，焦根部分常有蜂焦。(7)1／3焦煤(1／3JM)。1／3焦煤是新煤种，它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤，又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。(8)气肥煤(QF)。气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类，有的称为液肥煤。炼焦性能介于肥煤和气煤之间，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。(9)气煤(QM)。气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤，能够单独炼焦。但焦炭多呈细长条而易碎，有较多的纵裂纹，因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。(10)1／2中粘煤(1／2ZN)。1／2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭，可作为炼焦配煤的原料。粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时，形成的焦炭强度差，粉焦率高。(11)弱粘煤(RN)。弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时，产生较少的胶质体。单独炼焦时，有的能结成强度很差的小焦块，有的则只有少部分凝结成碎焦屑，粉焦率很高。(12)不粘煤(BN)。不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。加热时，基本上不产生胶质体。煤的水分大，有的还含有一定的次生腐植酸，含氧量较多，有的高达10%以上。(13)长焰煤(CY)。长焰煤是变质程度最低的一种烟煤，从无粘结性到弱粘结性的都有。其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。贮存时易风化碎裂。煤化度较高的年老煤，加热时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭，但强度极差，粉焦率很高。(14)褐煤(HM)。褐煤分为透光率Pm＜30％的年轻褐煤和Pm＞30～50％的年老褐煤两小类。褐煤的特点为：含水分大，密度较小，无粘结性，并含有不同数量的腐植酸，煤中氧含量高。常达15～30%左右。化学反应性强，热稳定性差，块煤加热时破碎严重。存放空气中易风化变质、破碎成效块甚至粉末状。发热量低，煤灰熔点也低，其灰中含有较多的CaO，而有较少的Al2O3。煤炭知识必读四焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。对煤化度较高，结焦性好的烟煤的称谓。又称主焦煤。焦煤分两类，第一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf10％～28％，黏结指数G65，胶质层最大厚度，y≤25mm。这部分煤的结焦性特别好，可以单独炼出合格的高炉焦。另一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf20％～28％，黏结指数G50～65，结焦性比前者差。焦煤具有中等挥发分和较好的黏结性，是典型的炼焦煤，在加热时能形成热稳定性很好的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭，其耐磨性也好。但产生的膨胀压力大，使推焦困难，必须配入气煤、瘦煤等，以改善操作条件和提高焦炭质量。在炼焦配合煤中焦煤可以起到焦炭骨架和缓和收缩应力的作用，从而提高焦炭机械强度，是优质的炼焦原料。