煤的分类

煤的分类-煤的分类煤的分类-正文依据煤的工业用途、工艺性质和质量要求进行的分类，又称煤的工业分类。同一类煤有近似的特性，不同类煤的性质则有显著差异。工业分类是为了合理地使用煤炭资源以及统一使用规格。理想的分类方法应当既有充分的科学依据，又有实用意义。煤的分类方案简介由于研究内容和使用的不同，分类方法也有多种。早期,多根据煤的元素组成分类,这种分类方法称科学分类法，以1924年英国煤化学家C.A.赛勒提出的分类法比较著名。以后又有根据煤的生成条件提出的成因分类法，将煤分为腐殖煤、腐泥煤和残殖煤，这种分类法在地质上用的较多。而最有实用意义的是将煤的成因与工业利用结合起来，以煤的变质程度和工艺性质为依据的技术分类法。各种以煤为燃料或原料的工业对煤都有其特定的技术要求，只有恰当地使用煤种才能保证产品质量，合理地利用煤炭资源。近代以煤的变质程度和工艺性质为参数的分类法发展较快，使煤分类具有更严格的科学性和广泛的实用性。但由于各国煤炭资源特点不同，以及工业技术发展水平的差异，各主要产煤国或以煤为主要能源的国家都根据本国情况，采用不同的分类方法。1956年,联合国欧洲经济委员会(ECE)煤炭委员会在国际煤分类会议上提出了国际硬煤分类表，其分类方法是以挥发分为划分类别的指标，将硬煤（烟煤和无烟煤）分成10个级别；以粘结性指标（自由膨胀序数或罗加指数）将硬煤分成4个类别;又以结焦性指标（奥亚膨胀度或葛金焦型）将硬煤分成6个亚类型，表中每个煤种均以3位阿拉伯数字表示，将硬煤分为62个煤类。为便于贸易上的交往，表中又将62个煤类归为Ⅰ～Ⅶ共11个统计组。对于褐煤，1974年国际标准化组织(ISO)第27技术委员会(TC27)以ISO2950号标准颁布实施,该标准以水分和焦油产率为指标，将褐煤分为30个小类，每一小类用两位阿拉伯数字表示。但这两个分类方案并未在国际上得到全面推广。1985年2月,联合国欧洲经济委员会的国际煤分类会议上确定,以高位发热量小于24×106焦耳/千克、镜质组平均随机反射率小于0.6%作为区分褐煤和硬煤的分界线。对中等煤化程度和高煤化程度的硬煤则选用镜质组随机反射率、自由膨胀序数、挥发分产率、惰性组含量、高位发热量和反射率分布特征等6个指标和8位阿拉伯数字编号，将所有硬煤进行编码分类。但因划分太细，不便于使用，难以推广。中国煤炭分类20世纪50年代以来，中国煤产量和消耗量迅速增加，为了合理利用煤炭资源，1952～1953年提出东北区和华北区两个炼焦煤分类方案。1956年又制订了统一的中国煤（以炼焦煤为主）分类方案，以大致代表煤的变质程度的挥发分（％）和表征煤的结焦性的胶质层最大厚度Y(mm)两个指标为参数,将中国煤分为10大类24小类。该方案于1958年经国家技术委员会向全国推荐试行，起了统一中国煤分类的作用。但这一分类方案在试行中，也发现存在一定缺陷。1989年10月国家标准局发布了《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86)，将中国煤分为14类（如表）。煤的分类表中为干燥无灰基挥发分，G为粘结指数,Y为胶质层最大厚度(mm)，b为奥亚膨胀度(％)，PM为煤样的透光率(％)，为煤的恒湿无灰基高位发热量(MJ/kg)。褐煤泥炭经成岩作用形成的腐殖煤，煤化程度最低，呈褐色、黑褐色或黑色,一般暗淡或呈沥青光泽,不具粘结性。其物理、化学性质介于泥炭和烟煤之间。水分大、挥发分高、密度小,含有腐殖酸,氧含量常达15～30％，在空气中易风化碎裂,发热量低。按透光率PM大小将褐煤分为两小类,PM为30～50％的年老褐煤，PM≤30％的为年轻褐煤。褐煤可作燃料或气化原料，也能作提取褐煤蜡和制造腐殖酸盐类的原料。含油率达到工业要求时可用于低温干馏，制取焦油及其他化工产品。长焰煤高挥发分的微粘结或弱粘结性煤。在烟煤中变质程度最低，单独炼焦时生成焦炭呈长条状，强度甚差，粉焦率高，主要作为动力燃料和气化原料。不粘煤成煤初期的原始物质受强烈氧化作用，为低到中等变质程度煤。其特征是煤中含氧较高，挥发分中等，加热时没有粘结性。可做动力和民用燃料或气化原料。弱粘煤还原程度较弱的低到中等变质程度的煤。挥发分中等，单独炼焦时能产生少量胶质体，焦炭为强度较小的小块焦。适用做动力燃料和气化原料。1/2中粘煤中等变质程度的弱粘结性煤。挥发分中等，粘结性比弱粘煤稍好，其中有一部分煤在单独炼焦时能炼出一定强度的焦炭,可适量作为炼焦配煤原料,粘结性较差的一部分煤适宜做动力燃料和气化原料。气煤变质程度介于1／2中粘煤与气肥煤之间。主要特征是挥发分高，加热时具有中等粘结性，单独炼焦时焦炭细长易碎，焦炭强度优于长焰煤，低于焦煤、肥煤。主要作为炼焦配煤，也是制造干馏煤气的原料。气肥煤高挥发分的特强粘结性煤。性质介于气煤和肥煤之间，单独炼焦时能产生大量液体和气体产品。气肥煤适合于制造干馏煤气，也可作为炼焦配煤以增加化学产品。1／3焦煤中高挥发分的强粘结性煤。特性介于焦煤、肥煤和气煤间的过渡煤，单独炼焦时能得到强度较好的焦炭。炼焦时其配入量可在较大范围内变化而获得强度高的焦炭，它是炼焦配煤中的基础煤。肥煤中等及中高挥发分的特强粘结性煤。变质程度中等，加热时能产生较多胶质体，单独炼焦时能产生熔融性良好、强度较高的焦炭，但出焦困难，且焦炭有较多横裂纹和蜂焦，故不适宜单独炼焦，是炼焦配煤中的重要煤种。焦煤中等变质程度烟煤。挥发分中等或较低，结焦性好，是炼焦生产中的主要煤种，单独炼焦时可炼成块度大、熔融性好、裂纹少、强度高的焦炭，是优质炼焦原料。瘦煤烟煤中变质程度较高的煤种。挥发分较低,在炼焦时具有中等粘结性，单独炼焦时能得到块度大、裂块少、强度较好的焦炭，但其耐磨性较差。一般作为炼焦配煤使用。贫瘦煤弱粘结性低挥发分煤。单独炼焦时，粘结性比瘦煤差，因而焦炭粉焦甚多，但作为炼焦配煤，能起到瘦化作用。也可作为动力和民用燃料。贫煤烟煤中变质程度最高的煤种。在美国煤炭分类中划分为半无烟煤。贫煤挥发分低,一般无粘结性,因此不能结焦，其燃烧时火焰短，耐烧。主要做民用或动力燃料。无烟煤变质程度最高的煤种。挥发分低于10%,固定碳高于90％，燃烧时无烟，密度大，硬度高。按其挥发分和用途可分为3个小类。无烟煤是较好的民用燃料，也可以做动力燃料，又是合成氨和碳化学产品的重要原料。低灰、低硫无烟煤是制造碳素材料和活性炭的原料，变质程度较低的无烟煤还可以做高炉喷吹燃料，以代替部分焦炭。煤炭按照我国各需求行业的消费情况可分为：动力用煤、冶金用煤和无烟煤无烟煤是指固定碳含量，高着火点（约360-420oC），相对密度（1.35-1.90），低挥发分产量和低氢含量。除了发电外，无烟煤含量主要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰、低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。褐煤它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、高氧含量（约15％—30％），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。长焰煤煤化程度是所有烟煤中最低的，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，主要用于发电、电站锅炉燃料等，辽宁省的长焰煤储量是全国最大的。不粘煤它早期煤化阶段曾被氧化过，因此它具有低发热量的特点，水分大，没有粘结性，加热时基本上不产生胶质体，含有一定的次生腐殖酸。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。弱粘煤煤化程度较低或中等煤化程度的煤，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，不能单独用于炼焦。但结成的焦块小而易碎，粉焦率高，由于其特殊的成因，弱粘煤具有较高的惰性组含量。这种煤主要用作气化原料和动力燃料。典型的弱粘煤产于山西省大同市。1/2中粘煤过度煤级的煤，它具有中等粘结性和中高挥发分。可以作为配煤炼焦的原料，也可以作为气化用煤和动力燃料。在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。气煤很高的挥发分和中度的粘结性，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。主要用于炼焦和发电，典型的气煤产于辽宁省。气肥煤它的挥发分（接近于气煤）和粘结性都很高（接近于肥煤），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。它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异，壳质组的含量相对较高。肥煤具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分（约25％—35％），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。主要用于炼焦（一些高灰高硫的肥煤用来发电）。与其他煤级的煤相比，肥煤一般具有较高的硫含量。1/3焦煤它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤，具有较强的粘结性（类似于肥煤）、中高等挥发分（类似于气煤）和很好的炼焦性（类似于焦煤），单独用来炼焦时，可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭。因此，它是良好的配煤炼焦的基础煤。1/3焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。焦煤有很强的炼焦性，中等的挥发分（约16％—28％）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。焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优良的性质，焦煤主要产于山西省和河北省。瘦煤是指中度挥发分和黏结性的煤，主要用于炼焦。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。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物，胶质层的厚度为6—10mm。贫瘦煤挥发分低，黏结性较弱，结焦性较差。单独炼焦时，生成的焦粉很多；当与其他适合炼焦的煤种混合时，贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大，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。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。典型的贫瘦煤产于山西省西山煤电公司。贫煤烟煤中煤级最高的煤，它的特征是：较高的着火点（350—360℃），高发热量，弱黏结性或不黏结，具有一定的挥发分，加热时不产生胶质体，燃烧火焰短，炼焦时不结焦。主要用于发电和电站锅炉燃料。使用贫煤时，将其与其他一些高挥发分煤配合使用也不失为一个好的途径。在缺乏瘦料的地区，也可充当配煤炼焦的瘦化剂。无烟煤它是煤化程度最高的煤。高固定碳含量，挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强，高着火点（约360～420℃）,高真相对密度（1.35～1.90）,低挥发分产率和低氢含量。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。除了发电外，无烟煤主要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。鄂尔多斯煤田鄂尔多斯煤田成煤期有古炭二叠纪、晚三叠纪、中侏罗世。按含煤岩分布，该煤田可划分为三个含煤带。（1）东带。石炭二叠纪煤产地，包括准格尔、河东、渭北等。（2）西带。石炭二叠纪煤产地为主，包括桌子山、贺兰山、韦洲等，另有汝箕沟等零星中侏罗世为产地。（3）中带。其东侧有东胜、神木等中侏罗世及子长、牛武晚三叠世为产地；西侧有灵武、固原中侏罗世煤产地；南部有黄陵、彬县、陇县、华亭等中侏罗世煤产地。编辑本段2.地质构造本煤田系一近南北向构造盆地，向斜轴部在宁夏