煤炭基本知識(shí)

煤炭基礎(chǔ)知識(shí)

2011年8月煤炭基礎(chǔ)知識(shí)煤的成因煤的用途煤的組成煤的質(zhì)量檢驗(yàn)煤炭分類煤的理化特性對(duì)生產(chǎn)的影響煤的成因一、煤的定義煤是植物遺體在覆蓋地層下，經(jīng)復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)作用，轉(zhuǎn)化而成的固體有機(jī)可燃沉積巖。1）煤是植物形成的2）煤是生物、物理、化學(xué)綜合作用的結(jié)果3）煤是地質(zhì)作用形成的一種沉積巖石二、成煤期植物的化學(xué)組成主要有：（1）碳水化合物

（2）木質(zhì)素

（3）蛋白質(zhì)

（4）脂類化合物不同的植物在不同的地質(zhì)時(shí)期形成不同的煤。煤的形成是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，是數(shù)千萬(wàn)年甚至幾億年才形成的。中國(guó)北方煤主要形成于石炭、二疊紀(jì)，南方煤主要形成于二疊紀(jì)末期。北方多煤，南方少煤。地質(zhì)年代距今年齡(億年)生物開(kāi)始繁殖時(shí)期成煤主要種類植物動(dòng)物第四紀(jì)0.03被子植物大量繁殖，為成煤提供原始物質(zhì)。古人類出現(xiàn)泥炭新第三紀(jì)0.25被子植物哺乳動(dòng)物泥炭褐煤低變質(zhì)煙煤老第三紀(jì)0.8白堊紀(jì)1.4被子植物裸子植物極盛，為成煤提供原始物質(zhì)。爬行動(dòng)物褐煤煙煤侏羅紀(jì)1.95三疊紀(jì)2.3二疊紀(jì)2.7裸子植物孢子植物極盛，為成煤提供原始物質(zhì)。兩棲動(dòng)物煙煤無(wú)煙煤石炭紀(jì)3.2泥盆紀(jì)3.75魚(yú)類無(wú)煙煤志留紀(jì)4.4裸蕨植物海藻大量繁殖，為石煤的形成提供原始物質(zhì)無(wú)脊椎動(dòng)物奧陶紀(jì)5.0石煤寒武紀(jì)6.2震旦紀(jì)16菌藻類早元古代20沒(méi)有煤太古代45三、煤的成因類型根據(jù)形成煤炭的物質(zhì)基礎(chǔ)劃分煤炭的類型稱為成因類型。（1）腐植煤：由高等植物形成的煤。包括泥炭、褐煤、煙煤、無(wú)煙煤。（2）腐植腐泥煤：由高等植物、低等植物共同形成的煤。主要有燭煤和煤精。（3）腐泥煤：主要由湖沼或淺水海灣中藻類等低等植物形成。工業(yè)意義不大。四、成煤過(guò)程由高等植物轉(zhuǎn)化為腐植煤要經(jīng)歷復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過(guò)程，一般需要幾千萬(wàn)年到幾億年的時(shí)間。整個(gè)成煤作用可劃分為兩個(gè)階段：即泥炭化作用過(guò)程和煤化作用。煤化作用又分為兩個(gè)連續(xù)的過(guò)程，即成巖作用和變質(zhì)作用。

圖示如下：植物泥炭化作用泥炭成巖作用褐煤變質(zhì)作用無(wú)煙煤煤化作用煙煤變質(zhì)作用成煤過(guò)程泥炭化作用

高等植物死亡后，在微生物作用下，分解和水解為分子量較小的性質(zhì)活潑的化合物，然后小分子化合物之間相互作用，進(jìn)一步合成新的較穩(wěn)定的有機(jī)化合物。如腐植酸、瀝青質(zhì)等。煤化作用成巖作用泥炭在沼澤中層層堆積，越積越厚，當(dāng)?shù)貧は陆邓俣容^大時(shí)，泥炭將被泥沙等沉積物覆蓋。在上覆沉積物的壓力作用下，泥炭發(fā)生了壓緊、失水、膠體老化、固結(jié)等一系列變化，微生物的作用逐漸消失，取而代之的是緩慢的物理化學(xué)作用。這樣，泥炭逐漸變成了較為致密的巖石狀的褐煤。成煤過(guò)程煤化作用

當(dāng)褐煤層繼續(xù)沉降到地殼較深處時(shí)，上覆巖層壓力不斷增大，地溫不斷增高，褐煤中的物理化學(xué)作用速度加快，煤的分子結(jié)構(gòu)和組成產(chǎn)生了較大的變化。碳含量明顯增加，氧含量迅速減少，腐植酸也迅速減少并很快消失，褐煤逐漸轉(zhuǎn)化成為煙煤。隨著煤層沉降深度的加大，壓力和溫度提高，煤的分子結(jié)構(gòu)繼續(xù)變化，煤的性質(zhì)也發(fā)生不斷的變化，最終變成無(wú)煙煤。煤炭用途煤的工業(yè)用途非常廣泛，歸納起來(lái)主要是動(dòng)力、煉焦和化工三個(gè)方面。同時(shí)，在醫(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。

一、動(dòng)力用煤發(fā)電用煤：我國(guó)約1/3以上的煤用來(lái)發(fā)電，利用煤的熱值，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。蒸汽機(jī)車用煤：占動(dòng)力用煤2%左右。建材用煤：約占動(dòng)力用煤的l0%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。一般工業(yè)鍋爐用煤：除熱電廠及大型供熱鍋爐外，一般企業(yè)及取暖用的工業(yè)鍋爐用煤量約占動(dòng)力煤的30%。

生活用煤：生活用煤的數(shù)量也較大，約占燃料用煤的20%。冶金用動(dòng)力煤：冶金用動(dòng)力煤主要為燒結(jié)和高爐噴吹用無(wú)煙煤，其用量不到動(dòng)力用煤量的1%。煤炭用途二、煉焦用煤煉焦煤的主要用途是煉焦炭，焦炭由焦煤或混合煤高溫冶煉而成，一般1.3噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。焦炭多用于煉鋼，是目前鋼鐵等行業(yè)的主要生產(chǎn)原料，被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”。煉焦煤類包括氣煤(占13.75%)，肥煤(3.53%)，主焦煤(占5.81%)，瘦煤(占4.01%)，其它煤(占0.55%)；三、化工用煤

主要為煉油用煤和氣化用煤。煤的氣化是以氧、水、二氧化碳、氫等為氣體介質(zhì)，經(jīng)過(guò)熱化學(xué)處理過(guò)程，把煤轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N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。一般以褐煤、長(zhǎng)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煤的組成一、煤的元素組成煤主要由碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五種元素及部分礦物質(zhì)組成。煤是地球上少有的復(fù)雜物質(zhì)。元素并不是單獨(dú)自由存在的，而是結(jié)合成有機(jī)化合物的形式存在。其具體的結(jié)構(gòu)形式十分復(fù)雜，至今仍不很清楚。煤的組成在已知煤的結(jié)構(gòu)中，碳是組成煤大分子的骨架，在各元素中最高，一般大于70%。隨著煤化程度的不斷增高，煤中碳元素的含量也越高，如某些無(wú)煙煤，碳含量可超過(guò)97%。氫是煤中第二個(gè)重要的組成元素，它占煤的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～6%，越是年輕的煤，其含量也越高。氧元素是組成煤有機(jī)質(zhì)的十分重要的元素，越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，發(fā)熱量常隨氧元素含量的增高而降低，其含量從1～30%均有。氮元素在煤中的比例較少，一般為0.5～3%。硫元素也是組成煤的有機(jī)質(zhì)的一種常見(jiàn)元素，它在煤中含量的多少，與煤化程度的高低無(wú)明顯關(guān)系，其含量從最低的0.1到最高的10%均有。煤的元素組成煤元素組成比較元素石煤無(wú)煙煤中揮發(fā)分煙煤高揮發(fā)分煙煤褐煤泥炭粗石油汽油C9593.788.480.3705883.886H1.52.45.05.55.66.211.114O22.44.111.12031

N0.60.91.71.922.30.2

S0.50.60.81.20.60.371.0

煤的組成二、煤的宏觀組分用肉眼和放大鏡觀察，初步判斷煤的性質(zhì)。鏡煤：呈黑色，光澤最強(qiáng)，質(zhì)地均勻，性脆，主要是植物的木質(zhì)纖維組織經(jīng)凝膠化作用形成。V、H高，粘結(jié)性強(qiáng)，礦物質(zhì)含量少。亮煤：深黑，光澤較強(qiáng)，僅次于鏡煤，性較脆，組成比較復(fù)雜。亮煤是最常見(jiàn)的宏觀煤巖成分。性質(zhì)接近鏡煤，質(zhì)量比鏡煤差。暗煤：呈灰黑色，光澤暗淡，致密，比重大，堅(jiān)硬而具韌性，斷面粗糙。也是煤層中常見(jiàn)的宏觀煤巖成分，礦物質(zhì)含量較高。性質(zhì)：取決于微觀組分的含量，如富含殼質(zhì)組分，V、H高；富含惰質(zhì)組分，礦物含量高，密度大，V低。絲炭：顏色灰黑，外觀象木炭，具有明顯的纖維狀結(jié)構(gòu)和絲絹光澤。疏松多孔，性脆易碎，碎后成為纖維狀或粉末狀，能染指。在煤層中一般不多，主要是植物經(jīng)受火災(zāi)后的木炭轉(zhuǎn)化而來(lái)。性質(zhì)：致密堅(jiān)硬、比重大，H低、C高，V低，無(wú)粘結(jié)性，可選性差，孔隙大。煤的組成三、煤的微觀組分煤在顯微鏡下能能夠區(qū)別和辨識(shí)的基本組成成分。包括有機(jī)顯微組分和無(wú)機(jī)顯微組分。1、有機(jī)顯微組分：鏡質(zhì)組：又稱凝膠化組分。在泥炭化和成巖作用中，由植物的木質(zhì)纖維組織，經(jīng)凝膠化作用形成的。透射光下呈透明到半透明，呈黃色或橙紅色，較均一，不含或少含礦物質(zhì)，見(jiàn)垂直裂紋。普通反射光下呈灰色。惰質(zhì)組：又稱絲炭化組分。主要由植物的木質(zhì)纖維組織經(jīng)絲炭化作用形成。透射光下呈黑色，不透明。反射光下突起高，呈白色。殼質(zhì)組：又稱穩(wěn)定組分。主要由植物的膠質(zhì)層、孢粉、樹(shù)脂等化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)保存在煤中形成，在成煤過(guò)程中幾乎沒(méi)有發(fā)生質(zhì)的變化。顯微鏡下易辯認(rèn)，透射光下透明到半透明，呈黃色或橙紅色，輪廓清晰，外形特殊。普通反射光下大多有突起，呈深灰色。煤的組成2、無(wú)機(jī)顯微組分（1）粘土類礦物：高嶺石，伊利石，水云母，…一般含量多，是灰分的主要來(lái)源。

（2）硫化物類礦物：黃鐵礦，白鐵礦，…是硫分的主要來(lái)源之一。

（3）碳酸鹽類礦物：方解石，菱鐵礦，…一般含量少。

（4）氧化物類礦物：石英，赤鐵礦…含量極少。（5）硫酸鹽類礦物：石膏，…含量很少。煤的質(zhì)量檢驗(yàn)煤的質(zhì)量檢驗(yàn)主要可分為元素分析、工業(yè)分析、物理特性分析、煤灰特性分析。一、元素分析煤的元素分析包括碳、氫、氧、氮、硫五種元素。碳和氫是熱量的主要來(lái)源，其含量的多少?zèng)Q定了發(fā)熱量的高低。一克碳燃燒產(chǎn)生34040J熱量；一克氫燃燒產(chǎn)生143000J熱量。氧在煤中呈化合態(tài)存在，本身不燃燒。煤中氧含量增加，碳、氫相對(duì)減少，因而發(fā)熱量降低。氮燃燒時(shí)，大部分隨煙氣逸出，從燃燒角度看，氮是煤中無(wú)有成分，氮氧化物增加了環(huán)境污染。硫分為可燃硫和不可燃硫。可燃硫燃燒放出少量熱量，其產(chǎn)物有很強(qiáng)的腐蝕性，并對(duì)大氣環(huán)境造成污染。不可燃硫留在煤灰中。根據(jù)各元素的分析值，可以幫助判斷煤的性質(zhì)。但因元素分析法比較復(fù)雜，一般工廠難于做到，故工廠一般采用工業(yè)分析法。煤的質(zhì)量檢驗(yàn)二、工業(yè)分析煤的工業(yè)分析又叫技術(shù)分析或?qū)嵱梅治?，是一般工廠評(píng)價(jià)煤的基本依據(jù)。1）一般工業(yè)分析：煤的一般工業(yè)分析測(cè)定項(xiàng)目主要是水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳含量等4項(xiàng)。2）全工業(yè)分析：水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳、發(fā)熱量和硫的測(cè)定6項(xiàng)。工業(yè)分析（一）分析項(xiàng)目表示符號(hào)（二）存在狀態(tài)及操作指示符號(hào)項(xiàng)目水分灰分揮發(fā)分固定碳發(fā)熱量礦物質(zhì)符號(hào)MAVFCQMM項(xiàng)目外在或游離內(nèi)在全高位低位恒容恒壓符號(hào)finhtgrnetvp工業(yè)分析（三）各種基準(zhǔn)的表示符號(hào)基準(zhǔn)是指煤樣所處的狀態(tài)。用不同狀態(tài)的煤樣分析試驗(yàn)，將得出不同的結(jié)果，所以基準(zhǔn)又是用以計(jì)算和表達(dá)測(cè)定值的主要依據(jù)之一。1）收到基：收到時(shí)的燃煤。2）空氣干燥基：達(dá)到與環(huán)境濕度平衡狀態(tài)時(shí)的燃煤。3）干燥基：在105℃下干燥后假想無(wú)水狀態(tài)時(shí)的燃煤。4）干燥無(wú)灰基：扣除水分和灰分后的假想無(wú)水無(wú)灰狀態(tài)時(shí)燃煤?；鶞?zhǔn)收到基空氣干燥基干燥基干燥無(wú)灰基符號(hào)aradddaf工業(yè)分析（四）各種基準(zhǔn)時(shí)分析項(xiàng)目符號(hào)1）水分：全水分：Mt

外在水分：Mf

內(nèi)在水分：Minh收到基水分：Mar空氣干燥基水分：Mad

2）灰分：收到基灰分：Aar

空氣干燥基灰分：Aad干燥基灰分：Ad3）揮發(fā)分：收到基揮發(fā)分：Var

空氣干燥基揮發(fā)分：Vad干燥基揮發(fā)分：Vd

干燥無(wú)灰基揮發(fā)分：Vdaf4）發(fā)熱量：高位發(fā)熱量：Qar

低位發(fā)熱量：Qnet

收到基低位發(fā)熱量：Qnet

，ar

空氣干燥基低位發(fā)熱量：Qnet，ad干基低位發(fā)熱量：Qnet

，d干基低位發(fā)熱量：Qnet，d工業(yè)分析（五）不同基準(zhǔn)之間換算已知基所要換算的基收到基空氣干燥基干燥基干燥無(wú)灰基收到基1100-Mad.100-Mar100.100-Mar100.100-Mar-Aar空氣干燥基100-Mar.100-Mad1100.100-Mad100.100-Mad-Aad干燥基100-Mar.100100-Mad.1001100.100-Ad干燥無(wú)灰基100-Mar-Aar.100100-Mad-Aad.100100-Ad.1001化驗(yàn)室測(cè)定各種組分的含量一般為空氣干燥基，是換算其它基的基礎(chǔ)。工業(yè)分析(六)工業(yè)分析結(jié)果之間的關(guān)系

1）Mar+Aar+Var+FCar=1002）Mad+Aad+Vad+FCad=1003）Ad+Vd+FCd=1004）Vdaf+FCdaf=1005）Mt=Mf+Minh6）FCad=100-(Mad+Aad+Vad)工業(yè)分析（七）煤組成及各種基準(zhǔn)示意圖MfMinhO+N+HFCScMtCMMVFCSfA干燥無(wú)灰基(daf)干燥基(d)空氣干燥基(ad)收到基(ar)全水分揮發(fā)分固定碳灰分內(nèi)水外水工業(yè)分析(八)工業(yè)分析項(xiàng)目及分析方法提要1、水分煤中水分按結(jié)合狀態(tài)可分為游離水和化合水，游離水以吸附、附著等機(jī)械方式與煤結(jié)合；而化合水則以化合方式同煤中的礦物質(zhì)結(jié)合，是礦物晶格的一部分，如石膏（Caso4.2H2O)，化合水通常200℃以上方能分解逸出。游離水按其賦存狀態(tài)又分為外在水分和內(nèi)在水分。外在水分是指吸附在煤顆粒表面上的水分，在實(shí)際測(cè)定中，是指一定條件下煤樣與周圍空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)所失去的水分。內(nèi)在水分是指吸附或凝聚在煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔中的水，在實(shí)際測(cè)定中，是指一定條件下煤樣達(dá)到達(dá)到空氣干燥狀態(tài)時(shí)保持的水分。內(nèi)在水分常溫下不會(huì)失去，只有加熱到一定溫度才會(huì)失去。外在水分和內(nèi)在水分之和稱為全水分。工業(yè)分析1）全水分一步法：稱取一定量的粒度＜13mm（或＜6mm）的煤樣，于（105～110）℃下，在空氣流中干燥到質(zhì)量恒定。根據(jù)煤樣干燥后的質(zhì)量損失計(jì)算出全水分。二步法：分別測(cè)定外在水分和內(nèi)在水分后，結(jié)果相加。2）外在水分稱取＜13mm的煤樣于環(huán)境溫度或不高于40℃的空氣干燥箱中干燥到質(zhì)量恒定。

3）內(nèi)在水分將測(cè)定外在水分后的煤樣破碎到粒度＜3mm，于（105～110）℃的空氣干燥箱中干燥到質(zhì)量恒定。4）分析水分稱取一定量的一般分析試驗(yàn)煤樣（粒度＜0.2mm），置于（105～110）℃鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，于空氣流中干燥到質(zhì)量恒定。根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算出水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

工業(yè)分析2、灰分煤在一定的溫度下，其中所有可燃物完全燃盡，同時(shí)，礦物質(zhì)發(fā)生一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)后遺留下殘留物，這些殘留物稱為灰分?；曳值膩?lái)源：原生礦物質(zhì)、次生礦物質(zhì)、外來(lái)礦物質(zhì)?；一磻?yīng)：＞200℃，結(jié)晶水脫水；

500℃左右，碳酸鹽分解；

400--600℃，氧化反應(yīng)；

700℃以上，堿金屬化合物和氯化物開(kāi)始揮發(fā)。

800℃，各種反應(yīng)基本完成。測(cè)定方法：稱取一定量的一般分析試驗(yàn)煤樣，放入馬弗爐中，以一定的速度加熱到（815±10）℃，灰化并灼燒到質(zhì)量恒定。以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為煤樣的灰分。工業(yè)分析3、揮發(fā)分煤樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱，其中有機(jī)物質(zhì)和一部分礦物質(zhì)熱解成氣體，使質(zhì)量減少，質(zhì)量的損失率進(jìn)行水分校正后為揮發(fā)分。揮發(fā)物質(zhì)的析出過(guò)程：

20--200℃，釋放吸附在煤中的水分、二氧化碳、甲烷等氣體；

200--500℃，煤中含氧官能團(tuán)分解產(chǎn)生二氧化碳和水，非芳香族物質(zhì)呈氣態(tài)或液態(tài)，分解出大量甲烷、烯烴和低溫焦油類物質(zhì)；

500--700℃，甲基及較長(zhǎng)側(cè)鏈分解產(chǎn)生甲烷、氫和一氧化碳等，芳香族碳環(huán)聚合成半焦。

700--950℃，半焦分解，產(chǎn)生大量的氫和一氧化碳、低溫焦油和氣態(tài)產(chǎn)物二次分解。測(cè)定方法：稱取一定量的一般分析試驗(yàn)煤樣，放在帶蓋的瓷坩堝中，在（900±10）℃下，隔絕空氣加熱7min以減少的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，減去該煤樣的水分含量作為煤樣的揮發(fā)分。工業(yè)分析4、發(fā)熱量1）熱量的單位國(guó)際單位：焦耳（J）。1焦耳＝1牛頓×1米＝1牛頓.米慣用單位：卡（Cal）。1g純水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，從19.5℃升到20.5℃時(shí)所需的熱量。

1焦耳(J)＝0.2391卡(cal)1卡(cal)＝4.1816焦(J)1千焦(KJ)＝1000焦耳(J)1千卡（大卡）(Kcal)＝1000卡(cal)1兆焦(MJ)＝1000千焦(KJ)1兆卡(Mcal)＝1000千卡(Kcal)2）煤的發(fā)熱量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的煤在一定溫度下完全燃燒時(shí)所釋放出的最大反應(yīng)熱。常用單位：千焦/千克（KJ/Kg)焦/克（J/g)兆焦/千克（MJ/Kg)標(biāo)準(zhǔn)煤：低位發(fā)熱量7000Kcal/Kg(或29270KJ/Kg）標(biāo)準(zhǔn)氣：低位發(fā)熱量10000Kcal/Nm3(或41820KJ/Nm3）標(biāo)準(zhǔn)油：低位發(fā)熱量10000Kcal/Kg(或41820KJ/Kg）3）熱量測(cè)定方法：氧彈法：稱取一定量的一般分析試驗(yàn)煤樣，在充有過(guò)量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其燃燒后的物質(zhì)組成為氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、硝酸和硫酸、液態(tài)水以及固態(tài)灰，用量熱儀測(cè)定的發(fā)熱量為彈筒發(fā)熱量。由于燃燒產(chǎn)物中的SO2和N2在富氧和高壓下生成H2SO4和HNO3

且同時(shí)放出熱量，因此，彈筒發(fā)熱量減去硫酸和硝酸形成熱后為高位發(fā)熱量。Qgr,ad=Qb,ad-(94.1Sb,ad+αQb,ad)彈筒發(fā)熱量測(cè)定時(shí)水為液態(tài)水，而實(shí)際窯爐生產(chǎn)時(shí)形成的水為氣態(tài)水，因此，高位發(fā)熱量減去水的氣化熱后即為低位發(fā)熱量。Qnet,ad=Qgr,ad-225Had-25Mad彈筒發(fā)熱量＞高位發(fā)熱量＞低位發(fā)熱量工業(yè)分析工業(yè)分析4）根據(jù)一般工業(yè)分析結(jié)果推算發(fā)熱量（1）計(jì)算煙煤低位發(fā)熱量公式

Qnet.ad＝8575.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC（卡/克）

（2）計(jì)算無(wú)煙煤低位發(fā)熱量公式

①Q(mào)net.ad=8325.46-5.92Vad-91.41Aad-134.63Mad（卡/克）

②Qnet.ad=7735.52-38.63Vad-82.70Aad-86.16Mad+249.27Had（卡/克）

Qnet.ad——分析基低位發(fā)熱量；Vad——分析基揮發(fā)分(%)；

Aad——分析基灰分(%)；Mad——分析基水分(%)；

CRC——焦渣特征；Had——分析基氫含量（%）。工業(yè)分析焦渣特征CRC：測(cè)定揮發(fā)分后所得焦渣的特征，按下列規(guī)定加以區(qū)分：粉狀（1型）：全部是粉末，沒(méi)有相互粘著的顆粒；粘著（2型）：用手指輕碰即成粉末或基本上是粉末，其中較大的團(tuán)塊輕輕一碰即成粉末；弱粘結(jié)（3型）：用手指輕壓即成小塊；不熔融粘結(jié)（4型）：以手指用力壓才裂成小塊，焦渣上表面無(wú)光澤，下表面稍有銀白色光澤；不膨脹熔融粘結(jié)（5型）：焦渣形成扁平的塊，煤粒的界線不易分清，焦渣上表面有明顯銀白色金屬光澤，下表面銀白色光澤更明顯；微膨脹熔融粘結(jié)（6型）：用手指壓不碎，焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤，但焦渣表面具有較小的膨脹泡（或小氣泡）；膨脹熔融粘結(jié)（7型）：焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤，明顯膨脹，但高度不超過(guò)15mm；強(qiáng)膨脹熔融粘結(jié)（8型）：焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤，焦渣高度大于15mm。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，通常用上列序號(hào)作為各種焦渣特征的代號(hào)。

煤的質(zhì)量檢驗(yàn)三、煤的物理特性分析（一）煤的可磨性煤是一種脆性物料，當(dāng)受到外界機(jī)械力作用時(shí)，就會(huì)被磨碎成許多大小不同的小顆粒?？赡バ跃褪欠从趁涸跈C(jī)械力作用下被磨碎成小顆粒的難易程度的一種物理性質(zhì)?？赡バ耘c煤的變質(zhì)程度、顯微組成、礦物質(zhì)種類及其含量有關(guān)。煤的可磨性常用實(shí)驗(yàn)用磨機(jī)測(cè)定。（哈氏法）可磨性用哈氏指數(shù)（HGI）表示。數(shù)值愈大表示煤愈易磨碎，反之，則難以磨碎。我國(guó)動(dòng)力用煤可磨指數(shù)變化范圍為45~127HGI，一般為55~85HGI。煤的物理特性分析（二）煤的磨損性煤的磨損性是表征煤對(duì)其它物質(zhì)如金屬的磨損程度大小的性質(zhì)，用磨損指數(shù)AI表示。磨損指數(shù)愈大，則煤愈易磨損金屬。磨損性與煤中硅含量及存在形態(tài)、黃鐵礦及灰分等因素有關(guān)，這些物質(zhì)愈多，磨損指數(shù)愈高。磨損指數(shù)測(cè)定應(yīng)用旋轉(zhuǎn)式試驗(yàn)裝置測(cè)量。在規(guī)定的條件下，稱取一定煤量磨碎時(shí)，以每Kg煤對(duì)金屬磨損的毫克數(shù)表示。（mg/Kg).我國(guó)多數(shù)煤AI為20~40，少數(shù)煤大于70。煤的物理特性分析（三）煤的著火溫度當(dāng)煤在規(guī)定條件下加熱開(kāi)始燃燒時(shí)的溫度，稱為著火溫度。常用的測(cè)定方法有固體氧化劑法、熱重分析法?；驹硎牵好涸谟醒趸瘎┐嬖诘那闆r下，按一定速度加熱，達(dá)到一定溫度時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的爆燃、溫度急劇上升和質(zhì)量迅速減少等，這時(shí)的溫度可判定為著火溫度。著火溫度和氧化劑種類、煤的粒度、揮發(fā)分、煤的氧化程度有關(guān)。各類煤的大致著火溫度為：無(wú)煙煤390℃，焦煤360℃，長(zhǎng)焰煤350℃.煤的物理特性分析（四）煤的熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性是指煤炭受熱后保持規(guī)定粒度能力的量度，是煤的一個(gè)重要的工藝性質(zhì)。測(cè)定方法：量取6~13mm粒度的煤樣，在（850±15）℃的馬弗爐中隔絕空氣加熱30分鐘，冷卻、稱量、篩分，以粒度大于6mm的殘焦質(zhì)量占的百分比作為熱穩(wěn)定性指標(biāo)。用TS+6表示。TS+6愈高，表示煤的熱穩(wěn)定性愈好。熱穩(wěn)定性主要受煤水分和結(jié)構(gòu)的影響，褐煤由于水分高，在高溫下急劇蒸發(fā)，煤易破碎；無(wú)煙煤由于質(zhì)地致密，在高溫下內(nèi)外溫差大，膨脹不均易破碎?？偟膩?lái)說(shuō)，煙煤的熱穩(wěn)定性好，褐煤和無(wú)煙煤的熱穩(wěn)定性差。煤的質(zhì)量檢驗(yàn)四、煤灰特性分析(一)煤灰化學(xué)成分煤灰是煤完全燃燒后的殘?jiān)?，煤灰的成分極為復(fù)雜，它是煤中礦物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)而形成的。主要由Si、AI、Fe、Ti、Ca、Mg、Mn、K、Na、S、P等元素的氧化物組成，如SiO2、AI2O3、Fe2O3、TiO2、Cao、MgO、P2O5等。此外，還有極少量其它伴生元素，多以氧化物形式存在。煤灰成分分析主要為SiO2、AI2O3、Fe2O3、TiO2、Cao、MgO、Na2O、K2O。一般之和可占95%以上。

SiO2、AI2O3、TiO2為酸性氧化物，F(xiàn)e2O3、Cao、MgO、Na2O、K2O為堿性氧化物。通過(guò)分析煤灰成分，了解煤灰的酸堿度，預(yù)測(cè)對(duì)設(shè)備、耐材的腐蝕。四、煤灰特性分析（二）煤灰熔融性由于煤灰是一種由硅、鋁、鐵、鈣和鎂等多種元素的氧化物及其它一些化合物所構(gòu)成的復(fù)雜混合物，它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，而是隨著加熱溫度的升高逐漸熔化，使為煤灰產(chǎn)生變形、軟化、半球和流動(dòng)。反映此種變化的特性就是煤灰的熔融性。測(cè)定方法：采用角錐目測(cè)法。將煤灰制成高20mm，底邊長(zhǎng)7mm的正三角形錐體，置于專用的硅碳高溫爐（耐1500℃高溫）中，逐漸升溫，觀察試樣形態(tài)的變化，記錄其變形溫度（DT）、軟化溫度（ST）、半球溫度（HT）、和流動(dòng)溫度（FT）。煤的分類一、中國(guó)煤炭現(xiàn)行工業(yè)分類方案

（一）分類指標(biāo)燥無(wú)灰基揮發(fā)分（Vdaf）干燥無(wú)灰基氫元素含量（Hdaf）目視比色透光率（PM）恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量（Q

gr,maf）粘結(jié)指數(shù)GRI膠質(zhì)層最大厚度Y

奧亞膨脹度b

1-4項(xiàng)反映煤的煤化程度，5-7項(xiàng)反映煤的粘結(jié)性。煤的工業(yè)分類方案（二）分類表示方法（1）漢字：如褐煤、長(zhǎng)焰煤、氣煤等；（2）符號(hào)：漢語(yǔ)拼音字頭，如HM，CY，QM等；（3）數(shù)碼：根據(jù)分類指標(biāo)數(shù)值的大小給定兩位數(shù)碼。（三）分類總表類

別符號(hào)數(shù)

碼分

類

指

標(biāo)VdafPM無(wú)煙煤WY01，02，03≤10.0－煙

煤YM11，12，13，14，15，1621，22，23，24，25，2631，32，33，34，35，3641，42，43，44，45，46>10.0－褐

煤HM51，52>37.0≤50煤的工業(yè)分類方案（四）無(wú)煙煤的分類類

別符

號(hào)數(shù)

碼分類指標(biāo)Vdaf（%）Hdaf（%）無(wú)煙煤一號(hào)無(wú)煙煤二號(hào)無(wú)煙煤三號(hào)WY1WY2WY30102030～3.5>3.5～6.5>6.5～10.00～2.0>2.0～3.0>3.0煤的工業(yè)分類方案（五）煙煤的分類（1）類

別符

號(hào)數(shù)碼分

類

指

標(biāo)Vdaf（%）GR.I.Yb**（%）貧煤PM11>10.0～20.0≤5貧瘦煤PS12>10.0～20.0>5～20瘦煤SM1314>10.0～20.0>10.0～20.0>20～50>50～65焦煤JM152425>10.0～20.0>20.0～28.0>20.0～28.0>65*>50～65>65*≤25.0≤25.0（≤150）（≤150）肥煤FM162636>10.0～20.0>20.0～28.0>28.0～37.0（>85）*（>85）*（>85）*>25.0>25.0>25.0（>150）（>150）（>150）1/3焦煤1/3JM35>28.0～37.0>65*≤25.0（≤220）煤的工業(yè)分類方案煙煤的分類（2）類

別符

號(hào)數(shù)碼分

類

指

標(biāo)Vdaf（%）G（GR.I.）Yb**氣肥煤QF46>37.0（>85）*>25.0（>220）氣煤QM34434445>28.0～37.0>37.0>37.0>37.0>50～65>35～50>50～65>65*≤25.0（≤220）1/2中粘煤1/2ZN2333>20.0～28.0>28.0～37.0>30～50>30～50弱粘煤RN2232>20.0～28.0>28.0～37.0>5～30>5～30不粘煤BN2131>20.0～28.0>28.0～37.0≤5≤5長(zhǎng)焰煤CY4142>37.0>37.0≤5>5～35（六）褐煤的分類注：凡Vdaf>37.0%，PM>30%～50%的煤，如恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量Qgr,maf>24MJ/kg，則劃為長(zhǎng)焰煤。煤的工業(yè)分類方案類

別符

號(hào)數(shù)

碼分類指標(biāo)PM（%）Qgr,maf（MJ/kg）褐煤一號(hào)HM1510～30－褐煤二號(hào)HM252＞30～50≤24煤的分類二、煤炭產(chǎn)品及粒度分級(jí)（一）有關(guān)術(shù)語(yǔ)毛煤：煤礦生產(chǎn)出來(lái)的，未經(jīng)任何加工的煤。原煤：從毛煤中選出規(guī)定粒度矸石以后的煤。洗選煤：經(jīng)過(guò)洗選加工的煤。篩選煤：經(jīng)過(guò)篩選加工的煤。精煤：煤經(jīng)精選（干選或濕選）加工生產(chǎn)出來(lái)的、符合品質(zhì)要求的煤。中煤：煤經(jīng)精選后得到的，品質(zhì)介于精煤和矸石之間的煤。限下率（含末率）：小于規(guī)定粒度部分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。限上率：大于規(guī)定粒度部分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。含矸率：煤中粒度大于50mm矸石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。煤的分類（二）按照加工方法、用途、品質(zhì)不同，分為五大類27個(gè)品種。1）精煤：經(jīng)過(guò)洗選加工后供煉焦用產(chǎn)品。共2個(gè)品種。Ad小于12.5%2）粒級(jí)煤：經(jīng)洗選或篩選后，6mm以上的煤，分14個(gè)品種。3）洗選煤：經(jīng)洗選或篩選清除了大部分雜質(zhì)，上限＜80mm的粒級(jí)煤或粉煤。共7個(gè)品種。4）原煤：煤礦生產(chǎn)出的毛煤經(jīng)撿出規(guī)定粒度矸石的煤。5）低質(zhì)煤：指灰分大于40%的煤。共3個(gè)品種。（三）煙煤、無(wú)煙煤按粒度劃分為12類。煙煤、無(wú)煙煤粒度分級(jí)序號(hào)粒度名稱粒度(mm)1特大塊＞1002大塊50~1003混大塊＞504中塊25~50、25~805小塊13~256混中塊13~50、13~807混塊＞13、＞258混粒煤6~259粒煤6~1310混煤＜5011未煤＜13、＜2512粉煤＜6注：特大塊不得大于300mm煤的分類三、煤炭質(zhì)量分級(jí)（一）灰分分級(jí)

其它精煤和原料用煤可按照動(dòng)力煤分級(jí)；高爐噴煤用煤可按照煉焦煤分級(jí)。煤種級(jí)別名稱代號(hào)灰分范圍Ad%動(dòng)力煤特低灰煤SLA≤10低灰煤LA10.01~18中灰煤MA18.01~25中高灰煤MHA25.01~35高灰煤HA＞

35煉焦精煤特低灰煤SLA≤6低灰煤LA6.01~8中灰煤MA8.01~10中高灰煤