煤炭化驗(yàn)知識

1、煤炭分析化驗(yàn)知識（一）中國從低變質(zhì)程度的褐煤到高變質(zhì)程度的無煙煤都有儲存。按中國的煤種分類，其中煉焦煤類占27. 65%非煉焦煤類占72. 35%前者包括氣煤（占13. 75%）,肥煤（占3. 53%）,主 焦煤（占5 . 81%,瘦煤（占4. 01%）,其它為未分牌號的煤（占 0 . 55% ;后者包括無煙 煤（占10. 93%）,貧煤（占5. 55 %,弱粘煤（占1 . 74%）,不粘煤（占13. 8%,長焰煤（占12 . 52%,褐煤（占12. 76% ,天然焦（占0. 19%,未分牌號的煤（占 13. 80%和 牌號不清的煤（占1. 06%。類別：根據(jù)煤的煤化程度和工藝性能指標(biāo)把煤劃分

2、成的大類。小類：根據(jù)煤的性質(zhì)和用途的不同，把大類進(jìn)一步細(xì)分的類別。煤階：又稱煤級，煤化作用的深淺程度的。褐煤：煤化程度低的煤，外觀多呈褐色，光澤暗淡，含有較高的內(nèi)在水分和不同數(shù)量的腐殖酸。次煙煤：國際煤層煤分類中，含水無灰基高位發(fā)熱量為等于、大于20到小于24MJ/kg的低煤階煤。煙煤：煤化程度高于褐煤而低于無煙煤的煤，其特點(diǎn)是揮發(fā)分產(chǎn)率范圍寬，單獨(dú)煉焦時從不結(jié)焦到強(qiáng)結(jié)焦均有，燃燒時有煙。無煙煤：煤化程度高的煤，揮發(fā)分低、密度大，燃點(diǎn)高，無粘結(jié)性，燃燒時多不冒煙。硬煤：煙煤和無煙煤的總稱，或者指恒溫（應(yīng)該是恒濕）無灰基高位發(fā)熱量等于或大于24MJ/kg或小于24MJ/kg但鏡質(zhì)組平均隨即反射率

3、等于或大于0.6%的煤。長焰煤：變質(zhì)程度最低，揮發(fā)分最高的煙煤，一般不結(jié)焦，燃燒室火焰長。不粘煤：變質(zhì)程度較低，揮發(fā)分范圍較寬、無黏結(jié)性的煙煤。弱粘煤：變質(zhì)程度較低，揮發(fā)分范圍較寬的煙煤。 粘結(jié)性介于不粘煤和 1/2中粘煤之間。1/2中粘煤：粘結(jié)性介于氣煤和弱粘煤之間的、揮發(fā)分范圍較寬的煙煤。氣煤：變質(zhì)程度較低、揮發(fā)分較高的煙煤。單獨(dú)煉焦時，焦炭多細(xì)長、易碎，并有較多的縱裂紋。1/3焦煤：介于焦煤、肥煤、與氣煤之間的含中等或較高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性煤。單獨(dú)煉焦時，能生成強(qiáng)度較高的焦炭。氣肥煤：揮發(fā)分高、粘結(jié)性強(qiáng)的煙煤。單獨(dú)煉焦時，能生成強(qiáng)度較高的焦炭。肥煤：變質(zhì)程度中等的煙煤。單獨(dú)煉焦時，能生成熔

4、融性良好的焦炭，但有較多的橫裂紋，焦根部分有蜂焦。焦煤：變質(zhì)程度較高的煙煤。單獨(dú)煉焦時，產(chǎn)生的膠質(zhì)體熱穩(wěn)定性好，所得焦炭的塊度大、裂紋少、強(qiáng)度高。瘦煤：變質(zhì)程度較高的煙煤。單獨(dú)煉焦時，大部分能結(jié)焦。焦炭的塊度大。裂紋少，但熔融較差，耐磨強(qiáng)度低。貧瘦煤：變質(zhì)程度高，粘結(jié)性較差，揮發(fā)分低的煙煤。結(jié)焦性低于瘦煤。貧煤：變質(zhì)程度高、揮發(fā)分最低的煙煤，不結(jié)焦。風(fēng)化煤：受風(fēng)化作用，使含氧量增高，發(fā)熱量降低，并含有再生腐植酸等性質(zhì)有明顯變化的煤。天然焦：煤受巖漿侵入，在高溫的烘烤和巖漿中熱液、揮發(fā)氣體等的影響下受熱干餾而形成的焦炭。煤炭的用途十分廣泛，可以根據(jù)其使用目的總結(jié)為兩大主要用途：（1）動力煤，（2

5、）煉焦煤。我國動力煤的主要用途有：1）發(fā)電用煤：我國約1/3以上的煤用來發(fā)電，目前平均發(fā)電耗煤為標(biāo)準(zhǔn)煤 370g/（kW h）左 右。電廠利用煤的熱值，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?）蒸汽機(jī)車用煤：占動力用煤2尬右，蒸汽機(jī)車鍋爐平均耗煤指標(biāo)為100kg/（萬噸 km）左右。3）建材用煤：約占動力用煤的10%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。4）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)鍋爐型號繁多，數(shù)量大且分散，用煤量約占動力煤的30%5）生活用煤：生活用煤的數(shù)量也較大，約占燃料用煤的20%6）冶金用動力煤：冶金用動力煤主要為燒結(jié)和高爐噴吹用無煙煤，其用量不到動力用煤

6、量的1%（2）煉焦煤我國雖然煤炭資源比較豐富，但煉焦煤資源還相對較少，煉焦煤儲量僅占我國煤炭總儲量27.65%。煉焦煤類包括氣煤（占13.75%），肥煤（占3.53%），主焦煤（占5.81%），瘦煤（占4.01%），其 它為未分牌號的煤（占0.55%）;非煉焦煤類包括無煙煤（占10.93%），貧煤（占5.55 %）,弱 堿煤（占1.74%），不繳煤（占13.8%），長焰煤（占12.52%），褐煤（占12.76%），天然焦（占0.19%）, 未分牌號的煤（占13.80%）和牌號不清的煤4（占1.06%）。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

7、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”。人們通常把開發(fā)煤炭資源的企業(yè)稱作煤礦，把開采出來的煤礦產(chǎn)品稱為煤 炭。我國古代曾稱煤炭為石涅，或稱石炭。它是植物遺體埋藏在地下經(jīng)過漫長復(fù) 雜的生物化學(xué)、地球化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的一種固體可燃礦產(chǎn)。它不僅 是工農(nóng)業(yè)和人民生活不可缺少的主要燃料，而且還是冶金、化工、醫(yī)藥等部門的 重要原料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)構(gòu)成中，煤炭一直居于主導(dǎo)地位，1995 年，生產(chǎn)占75.5%,消費(fèi)占75.0%。在國民經(jīng)濟(jì)中，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展 都離不開煤炭。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新工藝、新方法的應(yīng)用，煤炭的用途 和綜

8、合利用價值將會越來越大?？梢灶A(yù)計(jì)，在未來相當(dāng)長的時期內(nèi)，煤炭在我國 國民經(jīng)濟(jì)中都將占有相當(dāng)重要的地位。一、礦物原料特點(diǎn)（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。其中，除了比重和導(dǎo) 電性需要在實(shí)驗(yàn)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

9、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(jì)算煤層儲 量的重要指標(biāo)。褐煤的容重一般為1.051.2，

10、煙煤為1.21.4，無煙煤變化范 圍較大，可由1.351.8。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22.5 ;無煙煤的硬度最大，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。

11、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)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%以上。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

12、。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， 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

13、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、傢、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 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

14、定和固定碳的計(jì)算四項(xiàng)內(nèi)容。1. 水分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?jiān)?。它是煤中的礦物質(zhì)經(jīng)過氧化、 分解而來。

15、灰分對煤的加工利用極為不利。灰分越高，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)。灰熔點(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. 固定碳測定煤的揮發(fā)分時，剩下

16、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(jì)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，可以定性地判斷煤的粘結(jié)性和工業(yè) 用途。（三）煤的工藝性質(zhì)為了提高煤的綜合利用價值，必須了解、研究煤的工藝性質(zhì)，以滿足各方面對煤 質(zhì)的要求。煤的工藝性質(zhì)主要包括：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、透光率、機(jī)械強(qiáng)度和可選性等。1. 粘結(jié)性和結(jié)焦性粘結(jié)性是指煤在干餾過程中，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

17、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(yàn)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

18、值計(jì)價。我國自1985年6月起，改革沿用了幾十年的以灰分計(jì)價為以熱值計(jì)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2.930368 x 107J/kg的標(biāo)準(zhǔn)煤來進(jìn)行計(jì)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(xiàng)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(xiàng)重要指標(biāo)。熱穩(wěn)定性的好壞，直接影響爐內(nèi)能否正

19、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

20、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(xiàng)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）。這就是我國現(xiàn)行的煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)。表2.2.1中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-86）（1）分類指標(biāo)及其符號 V為干燥無灰基揮發(fā)分（）; Hr為干燥無灰基氫含量（）; GR.I（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

21、煙煤的奧亞膨脹度（）; Q-A.GNGW為煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量（MJ/kg）。（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

22、得名長焰煤?？勺鳛闅饣偷蜏馗绅s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。可以作為配煤煉焦的原料，也可以作為氣化用 煤和動力燃料。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

23、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25mm勺膠質(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，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

24、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

25、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。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

26、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 C左右)，煤中有機(jī)質(zhì)逐漸分解，其中，揮發(fā)性物質(zhì)呈氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)逸出， 成為煤氣和煤焦油， 殘留下的不揮發(fā)性產(chǎn)物就是焦炭。焦炭在煉鐵爐中起著還原、熔化礦石，提供熱 能和支撐爐料，保持爐料透氣性能良好的作用。因此，煉焦用煤的質(zhì)量要求，是 以能得到機(jī)械強(qiáng)度高、塊度均勻、灰分和硫分低的優(yōu)質(zhì)冶金焦為目的。國家對冶 金焦用煤有專門的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，見表 2.2.2。表2.2.2 冶金焦用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB397-65)見上圖2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)楦鞣N用途的煤氣。煤氣化所得的氣體產(chǎn)物可

27、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)V 25% 硫分(SgQ) 60%灰熔點(diǎn)(T2) 1 250 E，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) V 25%硫分(SgQ) V 2%水分(WQV 10% 灰熔點(diǎn)(T2) 1 200 C，粒度V 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

28、煤置于 550C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) 7%膠質(zhì)層厚度V 9mm熱穩(wěn)定性 S+1340%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

29、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) 1 200C,硫分(SgQ)長隧道及隧道群區(qū)段w 1%低位發(fā)熱量2.09312 X 1072.51174 x 107J/kg以上。發(fā)電廠一般應(yīng)盡量用灰分(Ag) 30%勺劣質(zhì)煤， 少數(shù)大型鍋爐可用灰分(Ag)20%左右的煤。為了將優(yōu)質(zhì)煤用于發(fā)展冶金和化學(xué)工 業(yè)，近年來，我國在開展低熱值煤的應(yīng)用方面取得了較快的進(jìn)展，不少發(fā)熱量僅 有8 372.5J/ kg左右的劣質(zhì)煤和煤矸石也能用于一般工廠，有的發(fā)電廠已摻燒煤 矸石達(dá)30%煤的其他用途還很多。如，褐煤和氧化煤可以生產(chǎn)腐殖酸類肥料；從褐煤中可以 提取

30、褐煤蠟供電氣、印刷、精密鑄造、化工等部門使用；用優(yōu)質(zhì)無煙煤可以制造 碳化硅、碳粒砂、人造剛玉、人造石墨、電極、電石和供高爐噴吹或作鑄造燃料； 用煤瀝青制成的碳素纖維，其抗拉強(qiáng)度比鋼材大千倍，且重量輕、耐高溫，是發(fā) 展太空技術(shù)的重要材料；用煤瀝青還可以制成針狀焦，生產(chǎn)新型的電爐電極，可 提高電爐煉鋼的生產(chǎn)效率等等?？傊S著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤炭的綜 合利用技術(shù)也在迅速發(fā)展，煤炭的綜合利用領(lǐng)域必將繼續(xù)。(1) 無煙煤(WY)。無煙煤固定碳含量高，揮發(fā)分產(chǎn)率低，密度大，硬度大，燃點(diǎn)高， 燃燒時不冒煙。01號無煙煤為年老無煙煤；02號無煙煤為典型無煙煤；03號無 煙煤為年輕無煙煤。如北京、晉城

31、、陽泉分別為 01、02、03號無煙煤。(2) 貧煤(PM)。貧煤是煤化度最高的一種煙煤，不粘結(jié)或微具粘結(jié)性。在層狀煉焦 爐中不結(jié)焦。燃燒時火焰短，耐燒。(3) 貧瘦煤(PS)。貧瘦煤是高變質(zhì)、低揮發(fā)分、弱粘結(jié)性的一種煙煤。結(jié)焦較典型 瘦煤差，單獨(dú)煉焦時，生成的焦粉較多。(4) 瘦煤(SM)。瘦煤是低揮發(fā)分的中等粘結(jié)性的煉焦用煤。在煉焦時能產(chǎn)生一定量的膠質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時，能得到塊度大、裂紋少、抗碎性較好的焦炭，但焦炭的 耐磨性較差。(5) 焦煤(JM) o焦煤是中等及低揮發(fā)分的中等粘結(jié)性及強(qiáng)粘結(jié)性的一種煙煤。加熱時能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度高的焦炭，其耐磨性也好。但單獨(dú)煉焦時，產(chǎn)生的膨脹壓力大，使推焦困難。(6) 肥煤(FM)o肥煤是低、中、高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性煙煤。加熱時能產(chǎn)生大量的膠 質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時能生成熔融性好、強(qiáng)度較高的焦炭，其耐磨性有的也較焦煤焦 炭為優(yōu)。缺點(diǎn)是單獨(dú)煉出的焦炭，橫裂紋較多，焦根部分常有蜂焦。(7) 1 /3焦煤(1