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1、第五章 矿井煤质管理第一节 煤质指标及分级一、主要煤质指标名称及符号自建国以来,主要煤质指标的名称和符号已经改名3次了。如空气干燥基煤样的水分,在建国之初系采用前苏联的符号Wa,20世纪60年代改为汉语拼音符号为Wf,即为分析基煤样的水分。到1988年7月1日起实施新的以英语缩写字母为基础的符号Mad, M表示湿分(moisture),右下标ad是空气干燥英文字母的缩写(airdry),其他如干燥基煤的灰分也由Ac而改为Ag以及现行的Ad等先后3种符号。尽管新的煤质分析名称符号已经实施10多年了,但许多用煤企业包括电厂、水泥厂和一些地方中、小型煤矿仍然在采用旧的煤质分析符号。为了使各单位统一使
2、用新的煤质分析符号,兹将煤质分析新、旧符号及其名称对照表列于表5-2,以供参考。表5-2煤质分析新旧符号及名称对照表新符号(1988070l实施)名 称旧符号(停用)名 称Mad空气干燥基水分Wf分析基水分Ad干燥基灰分Ag干燥基灰分Vdaf干燥无灰基挥发分Vr可燃基挥发分CRC1)焦渣特征焦渣特征FCd1)干燥基固定碳CgGD干燥基固定碳St,d干燥基全硫SgQ于燥基全硫Sp,d干燥基硫铁矿硫SgLT干燥基硫铁矿硫Sc,d干燥基硫酸盐硫SgLY干燥基硫酸盐硫So,d干燥基有机硫SgyJ干燥基有机硫MMd干燥基矿物质干燥基矿物质Qb,ad1)空干基弹筒发热量QfDT分析基弹筒发热量Qgr.d干
3、燥基高位发热量QgGW干燥基高位发热量Qgr,daf干燥无灰基高位发热量QrGW可燃基高位发热量Mar收到基水分Wy应用基水分Mt1)全水分WQ全水分b奥亚膨胀度b奥亚膨胀度GK格金试验焦型GK葛金试验焦型RI罗加指数RI罗加指数PM1)年轻煤的透光率P目年轻煤的透光率EB,d干燥基苯萃取物产率EB于燥基苯萃取物产率HAT,D1)干燥基腐植酸产率Hgm干燥基腐植酸产率HGI哈氏可磨性指数KHG哈氏可磨性指数Tard干燥基焦油产率Tg干燥基焦油产率CRd1)于燥基半焦产率Kg干燥基半焦产率a1)二氧化碳转化率a二氧化碳转化率Clim结渣率JZ结渣率TS1)热稳定性RW热稳定性Ged干燥基锗含量G
4、eg干燥基锗含量Gad干燥基镓含量Gag干燥基镓含量Ud干燥基铀含量Ug干燥基铀含量Cld干燥基氯含量Clg干燥基氯含量Asd干燥基砷含量Asg干燥基砷含量Fd干燥基氟含量Fg干燥基氟含量Pd干燥基磷含量Pg干燥基磷含量Qnet,ar收到基低位发热量QyDW应用基低位发热量Qnet.d干燥基低位发热量QGDW于燥基低位发热量Qgr.maf恒湿无灰基高位发热量QGW-A.GN恒湿无灰基高位发热量MHC最高内在水分WGN最高内在水分CO2d干燥基二氧化碳C02g干燥基二氧化碳TRDd1)干燥基真相对密度(d2020)g干燥基真比重ARDad1)空气干燥基视相对密度dfSh分析基视比重Cdaf干燥无
5、灰基碳含量Cr可燃基碳含量Hdaf干燥无灰基氢含量Hr可燃基氢含量Ndaf干燥无灰基氮含量Nr可燃基氮含量Odaf干燥无灰基氧含量Or可燃基氧含量St,daf干燥无灰基硫含量Sr可燃基硫含量DT灰熔融性变形温度T1灰熔点变形温度ST灰熔融性软化温度T2灰熔点软化温度FT灰熔融性流动温度T3灰熔点流动温度GR.I1)粘结指数(G)GR.I.粘结指数Y1)胶质层最大厚度Y胶质层最大厚度X焦块最终收缩度X焦块最终收缩度CSN坩埚膨胀序数FSI自由膨胀序数a收缩度a收缩度Waterad1)空气于燥基干馏总水分WfZ分析基干馏总水分SiO2二氧化硅含量SiO二氧化硅含量A1203氧化铝含量A1203氧化
6、铝含量Fe203三氧化二铁含量Fe203三氧化二铁含量TiO2二氧化钛含量TiO2二氧化钛含量CaO氧化钙含量CaO氧化钙含量MgO氧化镁含量MgO氧化镁含量S03三氧化硫含量S03三氧化硫含量K20氧化钾含量K20氧化钾含量Na2O氧化钠含量Na20氧化钠含量P2O5五氧化二磷含量P205五氧化二磷含量Mn02二氧化锰含量Mn02二氧化锰含量V2O5五氧化二矾含量V205五氧化二矾含量R201)碱性氧化物含量R2O碱性氧化物含量Mf外在水分WWZ外在水分Mi内在水分WNZ内在水分Qnet,p恒压低位发热量QDW.P恒压低位发热量Qgr,v恒容高位发热量QGW,V恒容高位发热量注:目前,我国所
7、用煤质分析项目的符号与国际标准组织相同的,这里不再重复,其中带1) 的为我国仅有的。另外,、在国际标准中采用A、B、C;、在国际标准中分别以X和M表示。二、主要煤质指标的分级(一)煤炭灰分分级灰分是煤中的有害物质。煤的灰分越高,其发热量越低,经济价值也越低。高灰煤作工业燃料和原料时,因排灰量的增大,增加堆灰场地面积和城市垃圾运量,同时增加三废污染。至于炼焦用煤受灰分的影响更显著,炼焦精煤灰分每增加1,焦炭灰分平均提高1.33,而焦炭灰分每增加l,炼铁焦比就增加2.02.5;同时还多用石灰石,少产生铁23。发电用煤的灰分每增加1,发热量就下降200Jg360Jg,每千瓦时的电的标准煤耗增大2g5
8、g。为了充分利用我国煤炭资源,提高煤炭的热能利用率和提高用煤企业的经济效益,因此制定出煤炭灰分分级国家标准具有十分重要的实用意义。煤炭灰分分级按表5-3进行分级。表5-3 煤炭灰分分级标准序 号级 别 名 称代 号灰分 Ad123456特低灰煤低灰分煤低中灰煤中灰分煤中高灰煤高灰分煤SLALALMAMAMHAHA5.005.0l10.0010.0120.0020.0130.0030.0140.0040.0150.00(二)煤炭硫分分级硫是煤中的主要有害元素之一,其分布范围很广,从0.1到10以上,相差100倍之多。燃煤排人大气的SO:形成酸雨会严重影响环境,破坏生态平衡和名胜古迹,同时燃用高硫
9、煤的各种工业炉窑及其管道的寿命也会因此缩短;炼焦时煤中约有8085的硫分进人焦炭,而焦炭每增加o.1的硫,焦比约增加1.5左右,而高炉生产能力降低2以上,石灰石用量增加2;如果钢锭中的硫分超过0.07,则为废品。因此,已根据我国煤炭资源特点,结合各工业用煤对硫分的要求以及煤炭计价中硫分的比价不同,制定出适合我国的煤炭硫分分级国家标准。煤炭硫分按表5-4进行分级。表5-4 煤炭硫分分级标准(GBT15224.21994)序 号级 别 名 称代 号干燥基全硫的质量分数 St.d/%1特低硫煤SLS0.502低硫分煤LS0.511.003低中硫煤LMS1.011.504中硫分煤MS1.512.005
10、中高硫煤MHS2.0l一3.006高硫分煤HS>3.00(三)煤炭发热量分级煤炭发热量是评价煤炭质量,特别是评价动力用煤好坏的一个很重要的参数,而且还是动力用煤计价的重要指标。因此,根据我国煤炭资源特征制定出煤炭发热量分级标准来评价煤炭质量的优劣,对指导煤炭合理利用与开发具有十分重要的现实意义。煤炭发热量按表5-5进行分级。表5-5 煤炭发热量分级标准(GB/T15224.3-1994)序 号级 别 名 称代 号发热量 Qnet,ar(MJkg)1低热值煤L Q8.5012.502中低热值煤MLQ12.5117.003中热值煤MQ17.0121.004中高热值煤MHQ21.0l24.00
11、5高热值煤HQ24.0127.006特高热值煤SHQ>27.00(四)煤中全水分分级煤中全水分含量的高低是评价煤质的一个重要指标,它对煤的加工利用等均有重要影响。在有关工业用煤质量标准中对煤中全水分含量均有一定的要求。目前,已制定出Mt分级的行业标准。煤中全水分按表5-6进行分级。表5-6 煤炭全水分分级标准(MT/T 850-2000)序 号级 别 名 称代 号全水分 Mt/%1特低全水分煤SLM6.02低全水分煤LM>6.08.03中等全水分煤MM>8.012.04中高全水分煤MHM>12.020.05高全水分煤HM>20.040.006特高全水分煤SHM&g
12、t;40.0(五)煤的挥发分产率分级煤的挥发分产率是煤分类的主要指标。利用它及其CRC即能初步确定其煤化程度和煤的类别。对许多不能实测发热量的中、小型用煤企业,根据煤的挥发分产率及其焦渣特征即可估算出发热量的大小。又如在选择动力用煤、气化用煤和配煤炼焦时,也都首先要了解其挥发分产率的大小。煤的干燥无灰基挥发分产率按表5-7分级。表5-7 煤的干燥无灰基挥发分分级标准(MT/T 8492000)序 号级 别 名 称代 号挥发分 Vdaf/%1特低挥发分煤SLV10.002低挥发分煤LV10.0l20.003中等挥发分煤MV20.0l28.004中高挥发分煤MHV28.0l37.005高挥发分煤H
13、V37.0150.006特高挥发分煤SHV>50.0(六)煤的哈氏可磨性指数分级煤的可磨性在研究煤的物理性质和工业利用方面具有十分重要的作用。随着采煤机械化程度的不断提高,粉煤产率日益增多。此外,由于粉煤流态化技术的广泛应用,在很多工业部门,特别是动力用煤部门,都需要将煤制成粉状加以利用,这时就需要根据煤的可磨性来选择适合于某种特定型号磨煤机的煤种。煤的哈氏可磨性指数是评价煤粉锅炉用煤成粉的难易程度的一个重要参数。现已制定出煤的哈氏可磨性指数分级标准(MT/T 852-2000)。煤的哈氏可磨性指数按表5-8分级。 表5-8 煤的哈氏可磨性指数分级标准(MT/T 852-2000)序 号
14、级 别 名 称代 号哈氏可磨性指数(HGI)1难磨煤DG402较难磨煤RDG>40603中等可磨煤MG>60804易磨煤EG>801005极易磨煤UEG>100(七)煤灰熔融性(ST、FT)分级煤灰熔融性是评价动力用煤和气化用煤的重要质量参数。煤灰熔融性温度可以表征煤中矿物质在锅炉和气化炉中的动态,根据它可以预测锅炉的结渣和沾污情况。因此,煤灰熔融性也是指导锅炉设计和运行的一个重要参数。如固态排渣的工业锅炉或气化炉,就要求使用灰熔融温度较高的煤,以免锅炉内产生结渣,影响锅炉正常操作或降低气化效率。液态 注:煤灰熔融性测定时炉内气氛为弱还原性。排渣锅炉则要求使用灰熔融温度
15、较低的煤,以保持熔渣有较好的流动性。现已结合我国煤炭资源特征,制定出煤灰熔融性温度分级标准(MT/T 853-2000)。1煤灰软化温度ST(C)分级煤灰软化温度分级标准见表5-9。表5-9 煤灰软化温度分级标准(MT/T 853-2000)序 号级 别 名 称代 号软化温度ST/C1低软化温度灰LST11002较低软化温度灰RLST>1100l2503中等软化温度灰MST>125013504较高软化温度灰RHST>l35015005高软化温度灰HST>15002煤灰流动温度FT(C)分级煤灰流动温度分级标准见表5-10。表5-10 煤灰流动温度分级标准(MT/T 85
16、3-2000)序 号级 别 名 称代 号流动温度FT/C1低流动温度灰LFT11502较低流动温度灰RLFT>l150l3003中等流动温度灰MFT>1300l4004较高流动温度灰RHFT>140015005高流动温度灰HFT>1500注:煤灰熔融性测定时炉内气氛为弱还原性。(八) 煤的固定碳分级固定碳的高低是评价动力用煤和气化用煤质量的一个重要指标。在我国的气化用煤和化肥用煤质量标准中,对煤的固定碳含量都有一定的要求。 煤的固定碳FCd(%)按表5-11分级。 表5-11 煤的固定碳分级标准(MT/T 561-1996) 序 号级 别 名 称代 号固定碳FCd1特低
17、固定碳煤SLFC45.002低固定碳煤LFC>45.0055.003中等固定碳煤MFC>45.0055.004中高固定碳煤MHFC>65.0075.005高固定碳煤HFC>75.0085.006特高固定碳煤SHFC>85.00(九)煤中磷分分级磷在煤中的含量普遍低于硫的含量,但它也是有害物质,特别是炼焦煤中的磷含量在焦化过程中几乎都残留在焦炭中。对于动力用煤来说,磷燃烧后几乎都变为磷酸盐而残留在灰中,如粉煤灰作为农田使用,则灰中的磷能起磷肥的作用。所以,对于动力煤来说灰中的磷含量反而有一定的益处。煤中磷分按表5-12分级。表5-12 煤中磷分分级标准(MT/T 5
18、62-1996)序 号级 别 名 称代 号磷分Pd/%1特低磷分煤SLP0.0102低磷分煤LP>0.0100.0503中磷分煤MP>0.0500.1004高磷分煤HP>0.100(十)煤的热稳定性分级煤的热稳定性是衡量块煤在高温燃烧或气化过程中受热时的稳定程度的一个重要指标。热稳定性好的煤在燃烧或气化过程中能保持原来的粒度,或在气化过程中不碎成小块甚至粉末。因此,评价块煤作燃料和气化原料时,一定要考虑煤的热稳定性。煤的热稳定性按表5-13分级。表5-13 煤的热稳定性分级标准(MT/T 560-1996)序 号级 别 名 称代 号热稳定性 TS+6/%1低热稳定性煤LTS4
19、02较低热稳定性煤RLTS>40503中等热稳定性煤MTS>50604中高热稳定性煤RHTS>60705高热稳定性煤HTS>70(十一)煤中氯含量分级氯是煤中有害元素之一,它具有较强的腐蚀性。如用含氯高的煤在水泥生产中会对旋风预热器管道产生结皮而堵塞管道,因此在水泥生产中有的厂家要求煤中氯的质量分数不超过0.015;高氯煤作为动力燃料时会严重腐蚀锅炉而缩短锅炉寿命;炼焦用煤的氯的质量分数如大于0.3,就会使炭化室的炉壁耐火砖受到严重腐蚀,缩短焦炉寿命;氯含量高的煤无论作为气化用煤或液化用煤时也都会腐蚀炉体和高压、高温设备。此外,水泥用煤中的氯高时会降低水泥的抗压强度和腐
20、蚀水泥中的钢筋混凝土。因此,国外对水泥用煤的氯的质量分数要求低于0.02,如日本要求进口大同煤的氯的质量分数在0.02以下,韩国也要求中国供应动力煤的氯不超过0.025。因此对煤中氯含量的科学分级具有十分重要实用意义。经煤炭部批准颁布的行业标准MTT 597-1996<<煤中氯含量分级中对煤中氯含量分级如表5-14所示。 表5-14 煤中氯含量分级(MTT 5971996)级 别 名 称代 号氯含量范围 Cld/%特低氯煤SLCL0.050低氯煤LCL>0.0500.150中氯煤MCL>0.1500.300高氯煤HICL>0.300(十二)烟煤粘结指数分级粘结指数
21、(GR.I)是烟煤分类的主要指标之一,如烟煤粘结指数大于85时,再用胶质层最大厚度Y(mm)或奥亚膨胀度b值()的大小来区分肥煤与其他烟煤;粘结指数85时均为非肥煤类。其他如贫煤和贫瘦煤、瘦煤和焦煤以及气煤和13焦煤的划分都需要利用粘结指数。所以,根据粘结指数的大小进行分级对评价烟煤的粘结性强弱具有十分重要的实际意义。经煤炭部批准颁布的行业标准MTT 596一1996烟煤粘结指数分级中对烟煤粘结指数分级详见表5-15。 表5-15 烟煤粘结指数分级(MTT 5961996)级 别 名 称代 号粘结指数(GR.I)不粘结煤BNM05弱粘结煤RNM>5-30中粘结煤ZNM>3050中强
22、粘结煤ZQN>5065强粘结煤QNM>65-85特强粘结煤TQN>85(十三)煤中砷含量分级砷是煤中重要有害元素之一,国外有些国家规定,砷含量大于8gt的煤不能用作食品工业和酿造工业的燃料使用。经普查,中国煤中砷含量大部在8gt以下,因而一般不影响其使用。中国煤中砷含量分级标准如表5-16所示。表5-16 中国煤中砷含量分级(MT/T 8031999)级 别 名 称代 号砷的质量分数一级含砷煤I AS4.0×10-4二级含砷煤As>4×10-48×10-4三级含砷煤As>8×10-425×10-4四级含砷煤As&g
23、t;25×10-4(十四)煤炭粒度分级由于不同工业对用煤要求的粒度也不同,因而对商品煤产品的粒度分级,无论是对用户订货或是煤矿的营销策略来说,都有很大的经济效益和社会效益。如对发电煤粉锅炉来说,它要求用煤粒度越细越好,因而在订货常需购买末煤(<13mm)或粉煤(<6 mm),而用于固定床气化炉来说,它需用的是块煤,其中尤以中块(25 mm50 mm)为最佳。所以,对我国商品煤产品的粒度分级对煤炭加工和用户购煤均有很大的指导意义。1997年制定的煤炭粒度分级国家标准(GBT 189一1997)如表5-17及表5-18所示。表5-17 硬煤(烟煤和无烟煤)粒度分级(GBT 1
24、891997)序号粒度名称粒度mm1特大块>1003002大 块>501003混大块>504中 块>25-50(或>25-80)5小 块>13256混中块>1350(或>1380)7混 块>13(或>25)8混小块>6259粒 煤>61310混 煤<5011末 煤<13(或<25)12粉 煤<6表5-18 褐煤粒度分级(GBT 1891997)序号粒度名称粒度mm1特大块>1003002大 块>501003混大块>504中 块>25-50(或>25-80)5小 块>
25、;13256末 煤<13; <25第二节 煤的分类及用途煤的分类是指依据煤的自然性质和煤在热加工过程中所表现的特性.将各种性质不同的煤分为若干类别,使同一类煤有相近的特性,不同类煤的性质有明显差异。以便于科学地研究和合理地利用煤炭资源。煤的分类由于内容和目的的不同,分类方法也有多种。早期的煤分类方法是根据煤的元素组成中的碳、氢、氧等元素含量进行分类,这种分类方法也称为科学分类法;以后又有根据煤的形成条件不同而提出的成因分类法,将煤分为腐植酸、腐泥煤和残植煤等,这种分类方法仅适用于地质和煤质研究工作中;具有科学依据和实用意义的煤炭分类方法是以煤化程度和煤在热加工过程中所表现的特性为依
26、据的技术分类法,煤化程度以挥发分产率或镜质体平均反射率为分类指标,工艺性质则以煤在隔绝空气受热情况下的粘结性为指标。中国、美国、前苏联、波兰、英国、法国和德国等国家煤炭分类法和国际煤分类均属这种分类方法。由于各国煤炭资源特点不同和技术上的差异,世界各主要产煤国都根据本国煤炭资源及利用的特点提出不同的煤炭分类方法。联合国欧洲经济委员会曾组织欧、美十多个国家研究制定国际统一的煤分类法,在20世纪50年代先后提出了“硬煤国际分类表”、“褐煤分类”方法,但这些分类都未能在世界各国起到统一的作用,各国仍以本国的煤炭分类方法为主。在20世纪80年代,欧洲经济委员会又提出了“国际煤层煤炭分类“以求达到统一的
27、目的。20世纪90年代以来国际煤炭分类已趋向采用表征煤化程度和煤的工艺性质的多种指标的编码分类法,根据各类煤的编号即可了解煤的性质。国际标准化组织(ISO)则主张制定国际统一的商业分类方法。一、中国煤炭分类(GB 57511986)中国煤炭分类的研究起始于20世纪30年代,最早的煤炭分类方法是翁金氏分类法,该方法是用煤的工业分析结果对中国煤进行分类,它只能将煤的大类大体划分,不能适应工业生产和科学研究对煤炭分类的要求。新中国成立以后,中国的煤炭产量和消费量增长很快,为合理利用煤炭资源,在学习前苏联的基础上,于1954年制定了我国东北区和华北区两个地区性的煤炭分类方案。由于两个分类方案之间存在不
28、少矛盾和缺陷,给使用上带来不少的困难,也难以在全国推广使用。1956年由煤炭部、冶金部、中国科学院共同研究后,提出了全国统一的“中国煤(以炼焦煤为主)分类方案”,该分类方案于1958年4月开始在全国试行,直到1986年10月1日起才被新的煤炭分类国家标准(GB575l一1986)所代替。“中国煤(以炼焦煤为主)分类方案”在28年的试用过程中,无论对于指导我国国民经济各部门正确而合理地使用我国的煤炭资源,还是在煤田地质勘探中正确地划分煤类别(牌号),合理地计算煤田的储量等方面都起到了积极的作用,但该分类方案在使用过程中也发现存在一些问题和缺陷。从1960年开始,煤炭科学研究总院北京煤化学研究所就
29、着手研究煤炭分类的修订工作,1973年起又与煤炭科学研究总院西安煤田地质勘探分院、冶金部热能研究所及鞍山钢铁公司等单位共同起草于1985年完成了“中国煤炭分类”国家标准的报批工作。1986年1月经国务院批准,由原国家标准局发布,并从1986年10月1日起试行3年,1989年10月1日正式实施。“中国煤炭分类”(GB 5751一1986),首先根据煤化程度,将所有煤分为总的分类和无烟煤、烟煤和褐煤3大类(分别见表5-19、表5-20、表5-21、表5-22),再把这3大类煤分别划分14个类别(见表5-23)。表5-19 煤炭分类总表类别符号数码分类指标Vdaf/%PM/%无烟煤WY01,02,0
30、310.0烟煤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>37.01)502)注:1凡Vdaf>37.%、G<5,再用透光率PM来区分烟煤和褐煤(在地质勘探中,Vdaf>37.0%,在不压饼的条件下测定的焦渣特征为12号的煤,再用区分烟煤和褐煤)。2凡Vdaf>37.0%、PM >50%者,为烟煤,PM>3050%的煤,如恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf大于24MJ/kg (5700cal/g),则划为长焰煤。Qgr,m
31、af (MJ/kg) = Qgr.ad (cal/g)×100×(100WHC)/ 100(100Wad)-Aad (100-WHC)×4.1816×10-3表5-20 无烟煤的分类类别符号数码分类指标Vdaf%Hdaf1)%无烟煤一号WY10103.502.0无烟煤二号WY202>3.56.5>2.03.0无烟煤三号WY303>6.510.0>3.0注:在已确定无烟煤小类的生产矿、厂的日常工作中,可以只按Vdaf分类;在地质勘探工作中,为新区确定小类或生产矿、厂和其他单位需要重新核定小类时,应同时测定Vdaf和Hdaf,按上表分
32、小类。如两种结果有矛盾,以按Hdaf划小类的结果为准。表5-21 烟煤的分类类别符号数码分类指标Vdaf1)%GY/mmb2)/%贫煤PM11>10.020.0<5贫瘦煤PS12>10.020.0>520瘦煤SM1314>10.020.0>10.020.0>2050>5065焦煤JM152425>10.020.0>20.028.0>20.028.0>651)>5065>651)25.025.0(150)(150)肥煤FM162636>0.020.0>20.028.0>28.037.0(>
33、85)1)(>85) 1)(>85) 1)>25.0>25.0>25.0(>150)(>150)(>220)1/3焦煤1/3JM35>28.037.0>651)25.0220气肥煤QF46>37.0(>85) 1)>25.0(>220)气煤QM34434445>28.037.0>37.0>37.0>37.0>5060>3550>5065>651)<25.0(<220)1/2中粘煤1/2ZN2333>20.028.0>28.037.0>
34、3050>3050弱粘煤RN2232>20.028.0>28.037.0>530>530不粘煤BN2131<30.028.0>28.037.055长焰煤CY4142>37.0>37.05<535注:1当烟煤的粘结指数测值G小于或等于85时,用于干燥无灰基挥发分Vdaf和粘结指数G来划分煤类。当粘结支书测值G大于85时,则用干燥无灰基挥发分Vdaf和胶质层最大厚度Y,或用干燥无灰基挥发分Vdaf和奥亚膨胀度b来划分煤类。 2当G>85时,用Y和b并列作为分类指标。当Vdaf<28.0%时,b暂定为150%;Vdaf>2
35、8.0%时,b暂定为220%。当b值和Y值有矛盾时,以Y值为准来划分煤类。 分类用的煤样,如原煤灰分小于或等于10%者,不需灰分。灰分大于10%的煤样需按GB474-83煤样的制备方法,用氯化锌重液减灰后再分类。 表5-22 褐煤的分类类别符号数码分类指标PM/%Qgr.maf/MJ/kg褐煤一号HM151030褐煤二号HM252>3050<24注:凡Vdaf>37.0%,PM>3050%的煤。如恒温无灰基高位发热量Qgr.maf>24MJ/Kg(5700cal/g)则划为长焰煤。根据以上各表的分类,可以归纳成表1-10“中国分类简表”和图1-4“中国煤炭分类图”
36、。表5-23 中国煤炭分类简表类别符号包括数码分类指标Vdaf%GY/mmb/%/(MJ/kg)无烟煤WY01,02,0310.0贫煤PM11>10.020.05贫瘦煤PS12>10.020.0>520瘦煤SM13,14>10.020.0>2065焦煤JM2415,25>20.028.0>10.028>5065>651)25.0150肥煤FM16,26,36>=10.037.0>851)>25.01/3焦煤1/3JM35>28.037.0>651)25.0(150)气肥煤QF46>37.0>851)
37、>25.0(>220)气煤QM3443,44,45>28.037.0>37>5060>3525.0(220)1/2中粘煤1/2ZN23,33>20.037>3050弱粘煤RN22,33>20.037.0>530不粘煤BN21,31>20.037.05长焰煤CY41,42>37.035>50褐煤HM5152>37.037.030>305024注:Ad>10.0的煤样.应采用氯化锌重液选后的浮煤样(对易泥化的褐煤亦可采用灰分较低的原煤)。详见GB 474。1对G>85的煤,再用Y值或b值来区分肥煤
38、、气肥煤与其他煤类,当Y>25.0mm时,应划分为肥煤或气肥煤;如Y25.0mm.则根据其Vdaf的大小而划为相应的其他煤类。按b划分类别时,Vdaf28.0、暂定b>150的为肥煤;Vdaf>28.0、暂定>220的为肥煤或气肥煤。如按b值和Y值划分的类别有矛盾时,以Y值划分的类别为准。2对矿Vdaf>37.0、G5的煤,再以透光率PM来区分其为长焰煤或褐煤。3对Vdaf>37.0、PM>3050的煤,再测Qgr.maf,如其值>24 MJkg(5700calg).应划分为长焰煤。由以上各分类表可以看出,“中国煤炭分类”(GB 57511986
39、)把我国的各种煤(从褐煤、烟煤到无烟煤)共划分成14个大类和17个小类。其中无烟煤3个小类,主要是按照各小类的变质程度和工艺利用特性的不同而划分的,如02号典型无烟煤最适于作化肥用煤。褐煤的两个小类也是根据其煤化度和利用特征的不同而划分的,如褐煤蜡高的多是年轻的51号褐煤;而52号年老褐煤则普遍适合于作电厂燃料。在烟煤大类中由老到新共划分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、13焦煤、气煤、12中粘煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤等12个类别。其中除不粘煤、弱粘煤、长焰煤和贫煤为非炼焦煤以外,其他8个煤类均属炼焦用煤牌号。在整个煤炭分类中,对每一类煤均可用汉语拼音代号表示,其代号采用两个汉语拼音的大写字
40、母,如气肥煤的汉语拼音代号为QF,瘦煤的代号为SM,等等。在QF中Q代表气(Qi),F代表肥(Fei);SM中S代表瘦(Shou),M代表煤(Mei)。采用汉语拼音代号的优点是既有利于数据库中贮存,又可用简单的符号来表示不同的煤种。在煤分类方法中还采用了两位数的编码表示不同的煤类,如气煤的数字编码有34、43、44和45,共4个,瘦煤的编码有13、14,共2个,而贫煤的编码只有1l。数码越多的煤类,表示其分类指标的变化范围越宽。在各类煤的数码编号中,十位数字代表挥发分的大小,如无烟煤的挥发分最小,十位数字为o,褐煤的挥发分最大,十位数字为5,烟煤类的十位数字介于14之间。个位数字对烟煤类来说,
41、是表征其粘结性或结焦性好坏,如个位数字越大,表示其粘结性越强;个位数字为1的烟煤类,都是一些没有粘结性的煤,如贫煤、不粘煤和长焰煤,个位数字26的烟煤,它们的粘结性随着数码的增大而增强。对褐煤和无烟煤来说,每个数码编号代表一个小类别煤。如0103分别代表13号无烟煤,51号及52号各代表l号及2号褐煤。但在烟煤阶段,每一数码编号并不代表1个小类煤,如瘦煤中的13号和“号,并不代表1号瘦煤和2号瘦煤,但可以看出,14号瘦煤的粘结性比13号的强。采用数码编号对指导生产和选择合适的煤源具有一定的实用意义。二、各类煤的基本特征及其主要用途(一)无烟煤(WY)无烟煤的特点是固定碳高,挥发分低,纯煤真相对
42、密度高达1.351.90,无粘结性,燃点高,一般达360420左右。燃烧时不冒烟。这类煤又细分为01号(年老)、02号(典型)和03号(年轻)三个小类。其中北京、晋城和阳泉三矿区的无烟煤为01号、02号和03号无烟煤的代表。无烟煤主要供民用和做合成氨造气的原料;低灰、低硫、且质软易磨的无烟煤不仅是理想的高炉喷吹和烧结铁矿石用的还原剂与燃料,而且还可作为制造各种碳素材料如碳电极、炭块、阳极糊和活性炭、滤料等原料;某些无烟煤制成的航空用型煤还可用于飞机发动机和车辆马达的保温。(二)贫煤(PM)是烟煤中变质程度最高的一小类煤,不粘结或呈微弱的粘结,在层状炼焦炉中不结焦。发热量比无烟煤高,燃烧时火焰短
43、,耐烧,但燃点也较高,仅次于无烟煤,一般350 C360 C左右。主要作为电厂燃料,尤其是与高挥发分煤配合燃烧更能充分发挥其热值高而又耐烧的优点。一般可作民用及工业锅炉的燃料。我国潞安矿区有典型贫煤。低灰、低硫的贫煤也可作为高炉喷吹燃料。(三)贫瘦煤(PS)是炼焦煤中变质程度最高的一种,其特点是挥发分较低,但其粘结性仅次于典型瘦煤。单独炼焦时,生成的粉焦多;在配煤炼焦时配人较少比例时也能起到瘦煤的瘦化作用,对提高焦炭的块度起到良好的作用;这类煤也是发电、机车、民用及其他工业炉窑的燃料,山西省的西山矿区是以典型的贫瘦煤为主。(四)瘦煤(SM)是具有中等粘绪陛的低挥发分炼焦煤。炼焦过程中能产生相当
44、数量的胶员体。值一般在6mm1011121左右。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭,但其耐磨强度较差,以作为配焦炼焦使用较好。峰峰四矿是典型的瘦煤资源。高硫、高灰的瘦煤一般只作为电厂及锅炉燃料。(五)焦煤(JM)是一种结焦性较强的炼焦煤,挥发分一般在1628之间。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度和耐磨强度都很高的焦炭。但单独炼焦时膨胀压力大,有时易产生推焦困难。一般以作为配煤炼焦使用较好。汾西高阳、淮北石台及西山马兰等矿井是我国典型焦煤代表。(六)肥煤(FM)是中等挥发分及中高挥发分的强粘结性炼焦煤,其挥发分的质量分数多在2535左右。
45、加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度高的焦炭,耐磨强度比相同挥发分的焦煤炼出的焦炭还好。是配煤炼焦中的基础煤。但单独炼焦时焦炭有较多的横裂纹,焦根部分常有蜂焦。我国的开滦、盘江是生产肥煤的主要矿区。(七)13焦煤(13JM)是中等偏高挥发分的较强粘结性炼焦煤,相当于原“中国煤(以炼焦煤为主)分类方案“中的2号肥气煤及部分2号肥焦煤,也有少量粘结性较好的l号肥气煤和1号肥焦煤。所以它实质上是一种介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤。在单煤炼焦时能生成熔融性良好,强度较高的焦炭。焦炭的抗碎强度接近肥煤,耐磨强度则又明显地高于气肥煤和气煤。因此它既能单煤炼焦供中型高炉使用,也是良好的配煤炼焦的基础煤。在炼焦时其配人量可在较宽范围内波动而能获得高强度的焦炭。淮南、永荣等矿区以产13焦煤为主。(八)气肥煤(QF)是一种挥发分和胶质体厚度都很高的强粘结性炼焦煤。有人称之为液肥煤。结焦
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