煤的參數(shù)指標(biāo)

1、默認(rèn)分類2009-09-29 23:40:08 閱讀280評論0字號：大中小 山西中匯大地礦業(yè)有限公司在山西省大同市渾源有四個礦區(qū)，各礦區(qū)煤質(zhì)優(yōu)良、庫存量大。不過都是煙煤各個卡位都 有。各地煤質(zhì)不一樣，就山西中匯太區(qū)煤質(zhì)分析，低卡位的煤掉卡量大，高卡位的煤卡位穩(wěn)定。同樣售價也高。煤越 亮越好，越硬也越好。低度卡位的煤像 3000左右的適合電廠發(fā)電用。其它高的用途就廣了，不再細(xì)說。（一）煤的物理性質(zhì)煤的物理性質(zhì)是煤的一定化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)的外部表現(xiàn)。它是由成煤的原始物質(zhì)及其 聚積條件、轉(zhuǎn)化過程、煤化程度和風(fēng)、氧化程度等因素所決定。包括顏色、光澤、粉色、 比重和容重、硬度、脆度、斷口及導(dǎo)電性等。其

2、中，除了比重和導(dǎo)電性需要在實(shí)驗室測 定外，其他根據(jù)肉眼觀察就可以確定。煤的物理性質(zhì)可以作為初步評價煤質(zhì)的依據(jù)，并 用以研究煤的成因、變質(zhì)機(jī)理和解決煤層對比等地質(zhì)問題。1. 顏色是指新鮮煤表面的自然色彩，是煤對不同波長的光波吸收的結(jié)果。呈褐色一黑色，一般 隨煤化程度的提高而逐漸加深。2. 光澤是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈瀝青、玻璃和金剛光澤。煤化程度越高， 光澤越強(qiáng)；礦物質(zhì)含量越多，光澤越暗；風(fēng)、氧化程度越深，光澤越暗，直到完全消失。3. 粉色指將煤研成粉末的顏色或煤在抹上釉的瓷板上刻劃時留下的痕跡，所以又稱為條痕色。 呈淺棕色一黑色。一般是煤化程度越高，粉色越深。4. 比重和容重煤

3、的比重又稱煤的密度，它是不包括孔隙在內(nèi)的一定體積的煤的重量與同溫度、同體積 的水的重量之比。煤的容重又稱煤的體重或假比重，它是包括孔隙在內(nèi)的一定體積的煤 的重量與同溫度、同體積的水的重量之比。煤的容重是計算煤層儲量的重要指標(biāo)。褐煤 的容重一般為，煙煤為，無煙煤變化范圍較大，可由。煤巖組成、煤化程度、煤 中礦物質(zhì)的成分和含量是影響比重和容重的主要因素。在礦物質(zhì)含量相同的情況下，煤 的比重隨煤化程度的加深而增大。5. 硬度是指煤抵抗外來機(jī)械作用的能力。根據(jù)外來機(jī)械力作用方式的不同，可進(jìn)一步將煤的硬 度分為刻劃硬度、壓痕硬度和抗磨硬度三類。煤的硬度與煤化程度有關(guān)，褐煤和焦煤的 硬度最小，約2；無煙煤

4、的硬度最大，接近4。6. 脆度是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物質(zhì)、煤巖成分、煤化程度等都對煤的脆度 有影響。在不同變質(zhì)程度的煤中，長焰煤和氣煤的脆度較小，肥煤、焦煤和瘦煤的脆度 最大，無煙煤的脆度最小。7. 斷口是指煤受外力打擊后形成的斷面的形狀。在煤中常見的斷口有貝殼狀斷口、參差狀斷口 等。煤的原始物質(zhì)組成和煤化程度不同，斷口形狀各異。8.導(dǎo)電性是指煤傳導(dǎo)電流的能力，通常用電阻率來表示。褐煤電阻率低。褐煤向煙煤過渡時，電 阻率劇增。煙煤是不良導(dǎo)體，隨著煤化程度增高，電阻率減小，至無煙煤時急劇下降， 而具良好的導(dǎo)電性。（二）煤的化學(xué)組成煤的化學(xué)組成很復(fù)雜，但歸納起來可分為有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)

5、兩大類，以有機(jī)質(zhì)為主體。煤中的有機(jī)質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮和有機(jī)硫等五種元素組成。其中，碳、氫、氧占有 機(jī)質(zhì)的95%上。此外，還有極少量的磷和其他元素。煤中有機(jī)質(zhì)的元素組成，隨煤化程度的變化而有規(guī)律地變化。一般來講，煤化程度越深，碳的含量越高，氫和氧的含量越 低，氮的含量也稍有降低。唯硫的含量則與煤的成因類型有關(guān)。碳和氫是煤炭燃燒過程 中產(chǎn)生熱量的重要元素，氧是助燃元素，三者構(gòu)成了有機(jī)質(zhì)的主體。煤炭燃燒時，氮不 產(chǎn)生熱量，常以游離狀態(tài)析出，但在高溫條件下，一部分氮轉(zhuǎn)變成氨及其他含氮化合物， 可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多 的煤在燃燒時生成硫化物氣體，

6、不僅腐蝕金屬設(shè)備，與空氣中的水反應(yīng)形成酸雨，污染 環(huán)境，危害植物生產(chǎn)，而且將含有硫和磷的煤用作冶金煉焦時，煤中的硫和磷大部分轉(zhuǎn) 入焦炭中，冶煉時又轉(zhuǎn)入鋼鐵中，嚴(yán)重影響焦炭和鋼鐵質(zhì)量，不利于鋼鐵的鑄造和機(jī)械 加工。用含有氟和氯的煤燃燒或煉焦時，各種管道和爐壁會遭到強(qiáng)烈腐蝕。將含有砷的 煤用于釀造和食品工業(yè)作燃料，砷含量過高，會增加產(chǎn)品毒性，危及人民身體健康。煤中的無機(jī)質(zhì)主要是水分和礦物質(zhì)，它們的存在降低了煤的質(zhì)量和利用價值，其中絕大 多數(shù)是煤中的有害成分。另外，還有一些稀有、分散和放射性元素，例如，鍺、鎵、銦、釷、釩、鈦、鈾等, 它們分別以有機(jī)或無機(jī)化合物的形態(tài)存在于煤中。其中某些元素的含量，一

7、旦達(dá)到工業(yè) 品位或可綜合利用時，就是重要的礦產(chǎn)資源。通過元素分析可以了解煤的化學(xué)組成及其含量，通過工業(yè)分析可以初步了解煤的性質(zhì)， 大致判斷煤的種類和用途。煤的工業(yè)分析包括對水分、灰分、揮發(fā)分的測定和固定碳的 計算四項內(nèi)容。1. 水分量,指單位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在水分、內(nèi)在水分和結(jié)晶水三種存在狀態(tài)。 一般以煤的內(nèi)在水分作為評定煤質(zhì)的指標(biāo)。煤化程度越低，煤的內(nèi)部表面積越大，水分 含量越高。水分對煤的加工利用是有害物質(zhì)。在煤的貯存過程中，它能加速風(fēng)化、破裂, 甚至自燃；在運(yùn)輸時，會增加運(yùn)量，浪費(fèi)運(yùn)力，增加運(yùn)費(fèi)；煉焦時，消耗熱量，降低爐 溫，延長煉焦時間，降低生產(chǎn)效率；燃燒時，降低有效

8、發(fā)熱量；在高寒地區(qū)的冬季，還 會使煤凍結(jié)，造成裝卸困難。只有在壓制煤磚和煤球時，需要適量的水分才能成型。2. 灰分是指煤在規(guī)定條件下完全燃燒后剩下的固體殘渣。它是煤中的礦物質(zhì)經(jīng)過氧化、分解而 來?；曳謱γ旱募庸だ脴O為不利?；曳衷礁?，熱效率越低；燃燒時，熔化的灰分還會 在爐內(nèi)結(jié)成爐渣，影響煤的氣化和燃燒，同時造成排渣困難；煉焦時，全部轉(zhuǎn)入焦炭， 降低了焦炭的強(qiáng)度，嚴(yán)重影響焦炭質(zhì)量。煤灰成分十分復(fù)雜，成分不同直接影響到灰分 的熔點(diǎn)?；胰埸c(diǎn)低的煤，燃燒和氣化時，會給生產(chǎn)操作帶來許多困難。為此，在評價煤 的工業(yè)用途時，必須分析灰成分，測定灰熔點(diǎn)。3.揮發(fā)分指煤中的有機(jī)物質(zhì)受熱分解產(chǎn)生的可燃性氣體。它

9、是對煤進(jìn)行分類的主要指標(biāo)，并被用 來初步確定煤的加工利用性質(zhì)。煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤化程度有密切關(guān)系，煤化程度越低, 揮發(fā)分越高，隨著煤化程度加深，揮發(fā)分逐漸降低。4.固定碳可以定性地判斷煤的粘結(jié)性和工業(yè)用途。測定煤的揮發(fā)分時，剩下的不揮發(fā)物稱為焦渣。焦渣減去灰分稱為固定碳。它是煤中不 揮發(fā)的固體可燃物，可以用計算方法算出。焦渣的外觀與煤中有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)有密切關(guān)系, 因此，根據(jù)焦渣的外觀特征，（三）煤的工藝性質(zhì)為了提高煤的綜合利用價值, 求。煤的工藝性質(zhì)主要包括: 率、機(jī)械強(qiáng)度和可選性等。必須了解、研究煤的工藝性質(zhì)，以滿足各方面對煤質(zhì)的要 粘結(jié)性和結(jié)焦性、發(fā)熱量、化學(xué)反應(yīng)性、熱穩(wěn)定性、透光1.粘結(jié)性

10、和結(jié)焦性由于煤中有機(jī)質(zhì)分解，熔融而使煤粒能夠相互粘結(jié)成塊的粘結(jié)性是指煤在干餾過程中，性能。結(jié)焦性是指煤在干餾時能夠結(jié)成焦炭的性能。煤的粘結(jié)性是結(jié)焦性的必要條件， 結(jié)焦性好的煤必須具有良好的粘結(jié)性， 但粘結(jié)性好的煤不一定能單獨(dú)煉出質(zhì)量好的焦炭。 這就是為什么要進(jìn)行配煤煉焦的道理。粘結(jié)性是進(jìn)行煤的工業(yè)分類的主要指標(biāo)，一般用 煤中有機(jī)質(zhì)受熱分解、軟化形成的膠質(zhì)體的厚度來表示，常稱膠質(zhì)層厚度。膠質(zhì)層越厚， 粘結(jié)性越好。測定粘結(jié)性和結(jié)焦性的方法很多，除膠質(zhì)層測定法外，還有羅加指數(shù)法、奧亞膨脹度試驗等等。粘結(jié)性受煤化程度、煤巖成分、氧化程度和礦物質(zhì)含量等多種因 素的影響。煤化程度最高和最低的煤，一般都沒有

11、粘結(jié)性，膠質(zhì)層厚度也很小。2.發(fā)熱量是指單位重量的煤在完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量，亦稱熱值，常用106J/kg表示。它是評價煤炭質(zhì)量，尤其是評價動力用煤的重要指標(biāo)。國際市場上動力用煤以熱值計價。我國 自1985年6月起，改革沿用了幾十年的以灰分計價為以熱值計價。發(fā)熱量主要與煤中的 可燃元素含量和煤化程度有關(guān)。為便于比較耗煤量，在工業(yè)生產(chǎn)中，常常將實(shí)際消耗的 煤量折合成發(fā)熱量為X 107J/kg的標(biāo)準(zhǔn)煤來進(jìn)行計算。3. 化學(xué)反應(yīng)性又稱活性。是指煤在一定溫度下與二氧化碳、氧和水蒸汽相互作用的反應(yīng)能力。它是評 價氣化用煤和動力用煤的一項重要指標(biāo)。反應(yīng)性強(qiáng)弱直接影響到耗煤量和煤氣的有效成 分。煤的活性一般

12、隨煤化程度加深而減弱。4. 熱穩(wěn)定性又稱耐熱性。是指煤在高溫作用下保持原來粒度的性能。它是評價氣化用煤和動力用煤 的又一項重要指標(biāo)。熱穩(wěn)定性的好壞，直接影響爐內(nèi)能否正常生產(chǎn)以及煤的氣化和燃燒 效率。5.透光率指低煤化程度的煤（褐煤、長焰煤等），在規(guī)定條件下用硝酸與磷酸的混合液處理后，所 得溶液對光的透過率稱為透光率。隨著煤化程度加深，透光率逐漸加大。因此，它是區(qū) 別褐煤、長焰煤和氣煤的重要指標(biāo)。6.機(jī)械強(qiáng)度是指塊煤受外力作用而破碎的難易程度。機(jī)械強(qiáng)度低的煤投入氣化爐時，容易碎成小塊 和粉末，影響氣化爐正常操作。因此，氣化用煤必須具備較高的機(jī)械強(qiáng)度。7.可選性是指煤通過洗選，除去其中的夾矸和礦物

13、質(zhì)的難易程度。我國現(xiàn)行的選煤方法，詳見第 四節(jié)。二、用途與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（一）煤的工業(yè)分類1958年，國家頒布了以煉焦用煤為主的分類方案，為工業(yè)部門合理使用煤炭資源創(chuàng)造了 有利條件，但在實(shí)踐中也出現(xiàn)了一些問題。在認(rèn)真分析研究和吸收國外先進(jìn)分類方法的 基礎(chǔ)上，為了使各項分類的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最能反映煤的質(zhì)量特點(diǎn)，達(dá)到更加合理地利用 煤炭資源的目的，1986年，國家重新頒布了從褐煤到無煙煤的全面技術(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)，將自 然界中的煤劃分為14大類，其中，褐煤和無煙煤又分別劃分為2個和3個小類（表2.2.1） 0 這就是我國現(xiàn)行的煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)。（1）分類指標(biāo)及其符號Vr為干燥無灰基揮發(fā)分（）; Hr為干燥無灰

14、基氫含量（）;（簡記 G）為煙煤的粘結(jié)指數(shù)；丫為煙煤的膠質(zhì)層最大厚度；PM為煤樣的透光率（）; b為煙煤的 奧亞膨脹度（%）;為煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量（MJ/kg） 0 （2）煤類的編碼各類煤用兩位阿拉伯?dāng)?shù)碼表示。10位表示煤的揮發(fā)分，個位數(shù)在無煙煤 及褐煤表示煤化程度，在煙煤表示結(jié)粘性。（二）各煤類的主要特征和用途1.褐煤它是煤化程度最低的煤。其特點(diǎn)是水分高、比重小、揮發(fā)分高、不粘結(jié)、化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)、 熱穩(wěn)定性差、發(fā)熱量低，含有不同數(shù)量的腐殖酸。多被用作燃料、氣化或低溫干餾的原 料，也可用來提取褐煤蠟、腐殖酸，制造磺化煤或活性炭。一號褐煤還可以作農(nóng)田、果 園的有機(jī)肥料。2.長焰煤它的揮發(fā)分含

15、量很高，沒有或只有很小的粘結(jié)性，膠質(zhì)層厚度不超過5mm易燃燒，燃燒時有很長的火焰，故得名長焰煤。可作為氣化和低溫干餾的原料，也可作民用和動力燃 料。3.不粘煤它水分大，沒有粘結(jié)性，加熱時基本上不產(chǎn)生膠質(zhì)體，燃燒時發(fā)熱量較小，含有一定的 次生腐殖酸。主要用作制造煤氣和民用或動力燃料。4.弱粘煤 水分大，粘結(jié)性較弱，揮發(fā)分較高，加熱時能產(chǎn)生較少的膠質(zhì)體，能單獨(dú)結(jié)焦，但結(jié)成 的焦塊小而易碎，粉焦率高。這種煤主要用作氣化原料和動力燃料。5. 1/2 中粘煤 它具有中等粘結(jié)性和中高揮發(fā)分?？梢宰鳛榕涿簾捊沟脑希部梢宰鳛闅饣妹汉蛣?力燃料。6.氣煤揮發(fā)分高，膠質(zhì)層較厚，熱穩(wěn)定性差。能單獨(dú)結(jié)焦，但煉出

16、的焦炭細(xì)長易碎，收縮率大, 且縱裂紋多，抗碎和耐磨性較差。故只能用作配煤煉焦，還可用來煉油、制造煤氣、生 產(chǎn)氮肥或作動力燃料。7.氣肥煤它的揮發(fā)分和粘結(jié)性都很高，結(jié)焦性介于氣煤和肥煤之間，單獨(dú)煉焦時能產(chǎn)生大量的氣 體和液體化學(xué)物質(zhì)。最適合高溫干餾制造煤氣，更是配煤煉焦的好原料。8. 肥煤25mm具有很好的粘結(jié)性和中等及中高等揮發(fā)分，加熱時能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體，形成大于 的膠質(zhì)層，結(jié)焦性最強(qiáng)。用這種煤來煉焦，可以煉出熔融性和耐磨性都很好的焦炭，但 這種焦炭橫裂紋多，且焦根部分常有蜂焦，易碎成小塊。由于粘結(jié)性強(qiáng)，因此，它是配 煤煉焦中的主要成分。9. 1/3焦煤它是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤，

17、具有很強(qiáng)的粘結(jié)性和中高等揮發(fā)分，單獨(dú)用 來煉焦時，可以形成熔融性良好、強(qiáng)度較大的焦炭。因此，它是良好的配煤煉焦的基礎(chǔ) 煤。10. 焦煤具有中低等揮發(fā)分和中高等粘結(jié)性，加熱時可形成穩(wěn)定性很好的膠質(zhì)體，單獨(dú)用來煉焦, 能形成結(jié)構(gòu)致密、塊度大、強(qiáng)度高、耐磨性好、裂紋少、不易破碎的焦炭。但因其膨脹 壓力大，易造成推焦困難，損壞爐體，故一般都作為煉焦配煤使用。11. 瘦煤具有較低揮發(fā)分和中等粘結(jié)性。單獨(dú)煉焦時，能形成塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度較好, 但耐磨性較差的焦炭。因此，用它加入配煤煉焦，可以增加焦炭的塊度和強(qiáng)度。12. 貧瘦煤揮發(fā)分低，粘結(jié)性較弱，結(jié)焦性較差。單獨(dú)煉焦時，生成的焦粉很多。但它能起到瘦

18、化 劑的作用。故可作煉焦配煤使用，同時，也是民用和動力的好燃料。13. 貧煤具有一定的揮發(fā)分，加熱時不產(chǎn)生膠質(zhì)體，沒有粘結(jié)性或只有微弱的粘結(jié)性，燃燒火焰 短，煉焦時不結(jié)焦。主要用于動力和民用燃料。在缺乏瘦料的地區(qū)，也可充當(dāng)配煤煉焦 的瘦化劑。14. 無煙煤它是煤化程度最高的煤。揮發(fā)分低、比重大、硬度高、燃燒時煙少火苗短、火力強(qiáng)。通 常作民用和動力燃料。質(zhì)量好的無煙煤可作氣化原料、高爐噴吹和燒結(jié)鐵礦石的燃料， 以及制造電石、電極和炭素材料等。(三) 工業(yè)用煤的質(zhì)量要求煤的工業(yè)用途非常廣泛，歸納起來主要是冶金、化工和動力三個方面。同時，在煉油、 醫(yī)藥、精密鑄造和航空航天工業(yè)等領(lǐng)域也有廣闊的利用前景

19、。各工業(yè)部門對所用的煤都 有特定的質(zhì)量要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。簡要介紹如下：1.煉焦用煤煉焦是將煤放在干餾爐中加熱，隨著溫度的升高(最終達(dá)到1 000 C2氣化用煤煤的氣化是以氧、水、二氧化碳、氫等為氣體介質(zhì)，經(jīng)過熱化學(xué)處理過程，把煤轉(zhuǎn)變?yōu)?各種用途的煤氣。煤氣化所得的氣體產(chǎn)物可作工業(yè)和民用燃料以及化工合成原料。常用 的制氣方法有兩種：固定床氣化法。目前國內(nèi)主要用無煙煤和焦炭作氣化原料，制造 合成氨原料氣。要求作為原料煤的固定碳>80%灰分(Ag) <25%硫分(SgQ)w2%要求粒度要均勻，2575mm或1950mm或1325mm機(jī)械強(qiáng)度65%熱穩(wěn)定性S+13> 60% 灰熔點(diǎn)(T

20、2) > 1 250r，揮發(fā)分不高于9%化學(xué)反應(yīng)性愈強(qiáng)愈好。沸騰層氣化法。對原 料煤的質(zhì)量要求是：化學(xué)反應(yīng)性要大于60%不粘結(jié)或弱粘結(jié)，灰分(Ag) < 25%硫分(SgQ) < 2% 水分(WQ)< 10% 灰熔點(diǎn)(T2) > 1 200 r,粒度< 10mm主要使用褐煤、長焰煤和 弱粘煤等。3.煉油用煤一般以褐煤、長焰煤為主，弱粘煤和氣煤也可以使用，其要求取決于煉油方法。低溫 干餾法，是將煤置于550r左右的溫度下進(jìn)行干餾，以制取低溫焦油，同時還可以得到半 焦和低溫焦?fàn)t煤氣。煤種為褐煤、長焰煤、不粘煤或弱粘煤、氣煤。對原料煤的質(zhì)量要求是：焦油產(chǎn)率(Tf)

21、 > 7%膠質(zhì)層厚度V 9mm熱穩(wěn)定性S+13>40%粒度613mm最好 為2080mm。加氫液化法，是將煤、催化劑和重油混合在一起，在高溫高壓下使煤中 有機(jī)質(zhì)破壞，與氫作用轉(zhuǎn)化成低分子液態(tài)或氣態(tài)產(chǎn)物，進(jìn)一步加工可得到汽油、柴油等 燃料。原料煤主要為褐煤、長焰煤及氣煤。要求煤的碳?xì)浠?C/H) V 16，揮發(fā)分> 35%灰分(Ag) V 5%煤巖的絲炭含量V 2% 4.燃料用煤任何一種煤都可以作為工業(yè)和民用的燃料。不同工業(yè)部門對燃料用煤的質(zhì)量要求不一樣。蒸汽機(jī)車用煤要求較高，國家規(guī)定是：揮發(fā)分(Vr) > 20%灰分(Ag) < 24%灰熔點(diǎn)(T2) > 1 200r，硫分(SgQ)長隧道及隧道群區(qū)段W 1%低位發(fā)熱量X 107X 107J/kg以上。發(fā)電 廠一般應(yīng)盡量用灰分