煤炭指標(biāo)詳解

1、煤炭指標(biāo)詳解1. 水份： 是煤中無用成分 ,同時(shí)還影響煤的發(fā)熱量和可磨性 .因此,無論是對(duì)煉焦用煤或?qū)φ羝妹簛碇v ,它都是一個(gè)重要的指標(biāo) .對(duì)于用戶來講,具有實(shí)際意義的是應(yīng)用基水份 ,既從洗煤廠運(yùn)到工廠時(shí)的煤炭所含有的水份 .關(guān)于煤的水份含量的極限 ,還沒有統(tǒng)一的限制 .水份的大小隨當(dāng)?shù)貤l件和運(yùn)輸距離而定 .對(duì)于外銷煤炭 ,裝船時(shí)允許的水份一般為 6-8%.由于水份就煉焦煤來說是無效的 ,它還需熱量使其蒸發(fā) ,同時(shí)還會(huì)降低煉焦?fàn)t裝煤容量 ,因此越低越好 .某些新型煉焦?fàn)t在裝煤前進(jìn)行預(yù)熱 ,雖然增高了費(fèi)用 ,但能顯著地提高生產(chǎn)率 .另一方面 ,如果煤太干時(shí).也會(huì)產(chǎn)生問題；尤其是在風(fēng)大的地區(qū) ,

2、裝卸時(shí)煤粉會(huì)污染環(huán)境 .2. 揮發(fā)分：可燃基揮發(fā)分幾乎是世界各國(guó)用來進(jìn)行煤炭分類的指標(biāo)之一 .一般認(rèn)為揮發(fā)分低于 14%的煤將不能煉焦 ,或只能煉出質(zhì)量差的焦炭；如果太高 ,也不能煉焦 .雖然沒有固定的界限 ,但 38%被認(rèn)為是上限,也有把上限定到 43%.通常認(rèn)為 15-31%的煤炭屬于很好的煉焦煤；美國(guó)有一種煉焦?fàn)t要求最理想的揮發(fā)分是 28-30%.由于符合理想的單個(gè)煤炭的數(shù)量有限 ,因此 ,不得不采用把幾種不同的煤炭攙和起來,以煉成最理想的焦炭 . *3. 固定碳：是美國(guó)作煤炭分級(jí)的一個(gè)普通指標(biāo) .由于固定碳是全部真正的碳 ,其含量的多少 ,對(duì)于焦炭是很重要的 .適于煉焦的煤炭 ,固定碳

3、限于 69-78%4. 元素分析：隨煤階的增加 ,即煤化程度的加深 ,碳含量逐漸增加 ,氧含量逐漸減少 .褐煤和較低品級(jí)的煙煤 ,氫含量穩(wěn)定在大約 5%左右；較高品級(jí)的煙煤和無煙煤氫含量降至 3-4%.氫含量隨煤階的增加而減少 ,是與揮發(fā)分減少有關(guān) .煙煤的氮含量最高 ,大約是 1.7%；較低煤階和較高煤階的氮含量要低一些 .碳是煤中最重要的元素 ,完全是碳含量提高了焦炭的價(jià)值 .但高氧煤則只能煉出質(zhì)量較次的焦炭 .5. 硫分：由于硫能進(jìn)入焦炭而危害金屬的質(zhì)量 , 以及隨煤炭燃燒時(shí)會(huì) 進(jìn)入大氣 ,污染環(huán)境 .因此 ,無論是冶金用煤 ,還是蒸汽用煤 ,都需要給以極大重視的一個(gè)指標(biāo) .煉焦時(shí),煤中

4、的硫含量大約有 80-85%進(jìn)入焦炭 ,比灰分更有害于高爐 .為了使硫不進(jìn)入鐵中 ,讓其隨爐渣排除 ,這樣就會(huì)增加爐渣量 ,也就是需要消耗更多的焦炭 ,根據(jù)某些計(jì)算 ,焦炭中硫含量從 1.0%增加到 1.5%,要多消耗焦炭 15%. 用作煉焦煤的硫分 ,其上限一般在 1.0%.不過 ,某些硫分稍高的煤炭 ,如果是用來與低硫煤攙和煉焦時(shí),其平均硫含量不超過 1%的話,也是可用的 .有文章指出 ,如果煤炭經(jīng)洗選后不能把硫降到 1.5%以下 ,就不適合于作為煉焦煤摻合使用. *至于蒸汽用煤的硫分 ,在國(guó)際煤炭市場(chǎng)上 ,主要視當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)法而定.如有的地區(qū)把它限制在 1%.此外 ,有的用戶還從鍋爐的

5、結(jié)污觀點(diǎn)去關(guān)心煤中硫含量 . 為了評(píng)價(jià)煤中的硫含量 ,有必要測(cè)定各形態(tài)硫 .煤中硫的賦存形態(tài)主要有硫酸鹽硫、硫化鐵硫和有機(jī)硫 .硫酸鹽硫的正常數(shù)值應(yīng)是很小的 ,般不大于 0.1%,超過時(shí)則很可能是煤已受了氧化 .硫化物硫主要是黃鐵礦和白鐵礦 ,它們一般呈細(xì)粒狀、結(jié)核狀賦存 .把煤經(jīng)過破碎、研磨 ,再進(jìn)行洗選 ,這部分硫有一半以上可以除去 .有機(jī)硫是碳?xì)浠衔锝Y(jié)構(gòu)中的一部分 ,只能用代價(jià)高昂的溶劑才能分離出去 ,一般只能隨燃燒過程揮發(fā) .因此 ,在估計(jì)將來洗煤硫的可能含量時(shí) ,可以用硫化物硫的一半加有機(jī)硫 .然后經(jīng)可選性試驗(yàn) ,就會(huì)得到更準(zhǔn)確的資料 . 6. 磷：對(duì)于煉焦煤 ,磷是有害成分 ,弄

6、清其含量是非常重要的 .由于高爐爐料中所有的磷可以還原進(jìn)入鐵水 .因此 ,鐵水中的磷含量 取決于 耗焦率、灰分和礦石 .煤灰中磷含量通常是很低的 .對(duì)于耗焦率為 900磅、灰分為 7%的焦炭 ,最大允許限度是焦炭灰分中的磷含量為 0.09%,呈現(xiàn)在鐵水中的磷含量是 0.073%,這是大多數(shù)鋼鐵廠多半會(huì)接受的平均水平 .由于焦炭灰分大多高于 7%,因此 ,對(duì)煤中磷含量最好安全極限應(yīng)是 0.05-0.06%.7. 氯：對(duì)煉焦和蒸汽用煤都是有害元素 (腐蝕管道和爐壁 ).因此對(duì)各種煤中的氯含量測(cè)定值應(yīng)予以重視 .大多數(shù)煤中的氯含量是很低的 ,般低于 0.1%.雖然還沒有一個(gè)上限 ,但對(duì)于任何氯含量較

7、高的煤炭 ,應(yīng)認(rèn)為是可疑的 . *8. 可磨性：一般來說 ,現(xiàn)代煤炭生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的尺寸是很小的 .這是由于： (1)煤炭利用方面 ,要求越來越多的粉煤 .例如：產(chǎn)生蒸汽的鍋爐,裝煤時(shí)是以強(qiáng)大的壓力把粉煤噴入燃爐內(nèi)；冶金高爐噴吹煤粉； 近年來開始發(fā)展的煤炭管道運(yùn)輸 ,要求把煤炭研磨成粉煤后 ,才能在管道中以煤漿送走 .(2)通過研磨可以把與礦物雜質(zhì)分離出一部分 ,然后經(jīng)過洗選 ,降低灰分、硫分等有害雜質(zhì) ,以減少運(yùn)輸費(fèi)用和提高煤炭的利用效率 .(3)可以使不同的煤炭 ,例如采自同一礦井 (礦區(qū))的不同煤層的煤炭 ,經(jīng)研磨和洗選后 ,按要求進(jìn)行攙和 ,可以獲得不同級(jí)別的煤炭產(chǎn)品,供不同目的的用戶

8、使用 ,以達(dá)到煤炭最佳的利用效果 . 在設(shè)計(jì)和 改進(jìn)制粉系統(tǒng)、估計(jì)磨煤機(jī)的產(chǎn)量和耗電率時(shí) ,都需用到煤的可磨性 .因此,煤的可磨性是評(píng)價(jià)煤炭工藝性能的重要的控制性參數(shù)之一美國(guó)測(cè)定煤的可磨性采用哈德葛羅夫法 .它是以一種易磨碎的煙煤為標(biāo)準(zhǔn) ,把它的可磨性定為 100,以此作為標(biāo)準(zhǔn) ,來對(duì)其它被測(cè)定的煤樣的相對(duì)可磨性或破碎的難易程度 . *可磨性指數(shù)越大 ,表明該煤軟 ,越容易被破碎 .一般要求哈德葛羅夫可磨性指數(shù)大于 50.一般情況下 ,大多數(shù)煙煤的可磨性指數(shù)最大 ,褐煤和無煙煤較小 . 煤的水份含量和雜質(zhì)可以影響可磨性指數(shù)由于煤炭特別是煤階較低的次煙煤和褐煤受內(nèi)在水份的影響 因此在報(bào)告可磨性指

9、數(shù)時(shí)要報(bào)告水份含量 .未經(jīng)干燥的高水份煤炭 ,會(huì)引起研磨時(shí)的困難；烘干的煤對(duì)于研磨當(dāng)然是理想的 ,但這難免要增加費(fèi)用 . 各煤層以及采自同一煤層的不同樣品 ,可磨性指數(shù)會(huì)有很大的變化 ,這是由于一般存在于煤中的雜質(zhì)引起的哈德葛羅夫可磨性指數(shù)是在理想的煤炭破碎和煤粒分級(jí)的假設(shè)條件下進(jìn)行的 ,它僅僅代表了那些取了煤樣或粒級(jí)樣品的測(cè)定結(jié)果.煤炭是非均質(zhì)體 ,是以顯著的易變性為其特征 .這樣一旦判斷錯(cuò)了 ,對(duì)將來的生產(chǎn)必然會(huì)引起嚴(yán)重影響 .雖然存在這個(gè)問題 ,但在不久的將來 ,還沒有切實(shí)可行的方法來替代 . 9.篩分試驗(yàn)：是洗煤廠設(shè)計(jì)所需考慮的問題,在焦炭生產(chǎn)中也是很重要的 .因此 ,不僅要求在生產(chǎn)煤

10、礦、采樣工程中采取煤層大樣進(jìn)行試驗(yàn) ,還要求用 6 英寸或 8 英寸直徑的鉆孔中取樣進(jìn)行這種試驗(yàn) . 大多數(shù)煉焦煤用戶愿意接到小于 35-50 毫米的 煤炭.有些購(gòu)煤合同把小于 0.5 毫米物料的數(shù)量限制在 20-25%.進(jìn)入煉焦?fàn)t的粒級(jí) ,一般在進(jìn)爐前 ,把煤破碎到通過 3.3 毫米(1/8 英寸 )的煤級(jí)達(dá) 90%. 10煤. 的可選性： 經(jīng)過篩分后的各粒級(jí)煤樣 ,再進(jìn)行浮沉試驗(yàn) ,以了解煤的可洗性 .為洗煤廠設(shè)計(jì)提供選煤方法、工藝流程和選用設(shè)備等方面的技術(shù)數(shù)據(jù) .煤炭經(jīng)過洗選 ,除了在前面 “可磨性”一項(xiàng)中已敘述的可以降低有害 組分、減少運(yùn)輸量、提高熱能利用之外 ,還可以： (1)從其它

11、被認(rèn)為是蒸汽用煤或非煉焦用煤中 ,獲得一些煉焦煤 .在國(guó)際煤炭市場(chǎng) ,煉焦煤的價(jià)格比非煉焦煤要高的多 .同時(shí)還可以充分發(fā)揮煤炭資源的潛力 ,尤其對(duì)缺乏煉焦煤資源的地區(qū) ,更具有實(shí)際意義 .因此 ,對(duì)于接近煉焦煤的非煉焦煤煤種 ,有必要進(jìn)行自由膨脹序數(shù)、基氏塑性計(jì)等結(jié)焦性試驗(yàn).(2)由于對(duì)各比重級(jí)的灰分、硫分、發(fā)熱量進(jìn)行了測(cè)定 ,如果再配以結(jié)焦性試驗(yàn)和煤巖分析資料 ,就有可能計(jì)算出兩種或多種煤炭攙和后所能煉出最理想焦炭的最佳百分比 .(3)對(duì)于多煤層的礦井 (或礦區(qū) ),根據(jù)洗選資料可以計(jì)算出：進(jìn)行怎樣的攙和 ,才能使各類煤炭的強(qiáng)弱性達(dá)到平衡 .以滿足市場(chǎng)需要 ,并獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益 .(4)可

12、以供應(yīng)或銷售多種煤炭產(chǎn)品 .特別是可以計(jì)算出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品所占的百分比.此外 ,目前采用較大馬力的設(shè)備 ,這些設(shè)備具有切割所碰到的任何物料的能力它所切割下來的物料 ,既是較小尺寸的產(chǎn)物 ,又混雜有非可燃的物料 .這樣也就增加了洗選的必要性 . 11.灰分及煤灰性質(zhì)：煤中的灰分是有害成分 .主要的害處就是增加了運(yùn)輸量和爐渣量 .為了減輕運(yùn)輸量 ,現(xiàn)在國(guó)際上一般都是經(jīng)過洗選后才運(yùn)出.煤灰性質(zhì)是指煤灰成分、 煤灰熔融溫度和煤灰粘度 .煤灰成分是以化學(xué)分析方法了解其化學(xué)性質(zhì) ,煤灰的熔融溫度和煤灰粘度是測(cè)定煤灰的物理性質(zhì) ,煤灰的化學(xué)成分又影響著煤灰的物理性質(zhì)美國(guó)在使用煤炭產(chǎn)生蒸汽方面 ,特別注意通過釋放更多熱量的方法來提高熱效率的利用 .這樣就產(chǎn)生了極為嚴(yán)重的結(jié)渣和結(jié)污方面的問題并導(dǎo)致了對(duì)煤炭性質(zhì)的較為詳細(xì)的研究 . *煤灰在爐中燃燒時(shí)的狀況 ,對(duì)于蒸汽鍋爐的設(shè)計(jì)、 選型、效率和決定 技術(shù)參數(shù)方面有著非常重要的關(guān)系 .實(shí)用的鍋爐是使用特地