煤岩培训讲座3.pptx

5 煤岩学在煤焦领域的应用实例煤岩学在煤焦领域的应用实例讲座内容讲座内容 煤岩分析方法是以显微镜为主要工具来研究煤或焦炭微观结构上的变化规律煤岩分析方法是以显微镜为主要工具来研究煤或焦炭微观结构上的变化规律, ,所以它广泛应所以它广泛应用于与煤或炭有关的各个领域用于与煤或炭有关的各个领域, ,比如比如: :煤层勘探、煤成因研究、煤采选、煤焦化、煤液化、水煤浆、煤层勘探、煤成因研究、煤采选、煤焦化、煤液化、水煤浆、煤燃烧、甚至用于研究炭材料方面。下面例举一些在煤焦领域中应用的例子：煤燃烧、甚至用于研究炭材料方面。下面例举一些在煤焦领域中应用的例子：n1、应用之一：利用镜质组反射率分布鉴定混煤；、应用之一：利用镜质组反射率分布鉴定混煤；n2、应用之二：监督控制进厂煤、应用之二：监督控制进厂煤稳住焦炭质量波动的源头；稳住焦炭质量波动的源头；n3、应用之三：无法完全杜绝的入厂混煤煤质评估和应用方法；、应用之三：无法完全杜绝的入厂混煤煤质评估和应用方法；n4、应用之四：按煤岩方法控制煤场分堆、应用之四：按煤岩方法控制煤场分堆稳定焦炭质量的中间环节；稳定焦炭质量的中间环节；n5、应用之五：调节配煤反射率分布图、应用之五：调节配煤反射率分布图控制焦炭质量的有力手段；控制焦炭质量的有力手段；n6、应用之六：从配煤图指导煤种采购、应用之六：从配煤图指导煤种采购降低生产成本；降低生产成本；n7、应用之七：煤岩配煤与焦炭质量预测；、应用之七：煤岩配煤与焦炭质量预测；n8、应用之八：煤岩选择破碎；、应用之八：煤岩选择破碎；n9、应用之九：其它一些应用；、应用之九：其它一些应用；n10、应用之十：利用、应用之十：利用SmartScope煤岩系统研究块焦孔隙分布；煤岩系统研究块焦孔隙分布；n11、应用之十一：利用、应用之十一：利用SmartScope煤岩系统研究煤岩组分组成和焦炭光学组成；煤岩系统研究煤岩组分组成和焦炭光学组成； 应用之一：利用镜质组反射率分布鉴定混煤应用之一：利用镜质组反射率分布鉴定混煤n是目前最常用到的一个功能。是目前最常用到的一个功能。n基本原理：一个单一的煤一定是个单峰正态分布，标准偏差基本原理：一个单一的煤一定是个单峰正态分布，标准偏差0.10.1。而。而不同变质程度煤混配在一起时，在镜质组反射率分布图上必然会出现不同变质程度煤混配在一起时，在镜质组反射率分布图上必然会出现多个峰，方差也随之增大。多个峰，方差也随之增大。 n变质程度相近的煤混配在一起也可能只有一个峰，但一般会偏差略增变质程度相近的煤混配在一起也可能只有一个峰，但一般会偏差略增大，但因煤质相近，可视作单一煤使用。大，但因煤质相近，可视作单一煤使用。 煤岩学在混煤鉴定中的应用n平均化学工艺指标可以通过混配来达到n资源短缺和经济利益共同导致混煤入洗n原理上，通过显微镜可以发现煤类混配n指标上，镜质组反射率可以做出分布图n不同煤粒的测值可与煤类建立内在联系CYBNRN 1/2ZN QFQM 1/3JM FMJMSMPSPM0.00.51.01.52.0Romax, %coal classification煤种 max标准偏差S编码类型8#煤1.547 0.1631简单混煤R煤种 max标准偏差S编码类型新疆煤0.686 0.0610单一煤层煤R单一煤图例单一煤图例变质相近煤混配图例变质相近煤混配图例煤种 maxMAdVdafSt.dG1号1.0957.58.0821.640.5271.3R煤种 maxMAdVdafSt.dG2号1.0288.09.4121.110.6465.2煤种 maxMAdVdafSt.dG3号1.0111.07.7326.660.7078.1RR混煤图例混煤图例监督控制进厂煤的方法监督控制进厂煤的方法n1、合同约束，尽量减少混煤入厂。、合同约束，尽量减少混煤入厂。n方法方法: S值法或主体面积分割法值法或主体面积分割法;n原则原则: A. 尽可能保证进厂煤为单一煤或性质接近单一煤的煤种；尽可能保证进厂煤为单一煤或性质接近单一煤的煤种； B. 尽可能杜绝复杂混煤入厂尽可能杜绝复杂混煤入厂;n2、跟踪统计一个供煤点来煤稳定性：掌握各供煤点煤质变化幅度及频跟踪统计一个供煤点来煤稳定性：掌握各供煤点煤质变化幅度及频度。度。n3、根据煤岩组分定量情况，分析来煤煤质变动原因。、根据煤岩组分定量情况，分析来煤煤质变动原因。 应用之二：监督控制进厂煤应用之二：监督控制进厂煤稳住焦炭质量波动的源头稳住焦炭质量波动的源头1 1、将煤岩参数作为采购合同的一项指标。当来煤混配了与其变质程度、将煤岩参数作为采购合同的一项指标。当来煤混配了与其变质程度不同的煤，其标准偏差必然加大，煤质相差的越大，不同的煤，其标准偏差必然加大，煤质相差的越大，S S值越大。根据值越大。根据S S值大小可以将来煤化分为单一煤层煤（值大小可以将来煤化分为单一煤层煤（S0.1S0.1-0.2S0.1-0.2）和复杂混煤（）和复杂混煤（0.2)0.2)及几种带凹口的混煤类型。根据及几种带凹口的混煤类型。根据检测结果利用经济杠杆进行调整。比如：检测结果利用经济杠杆进行调整。比如： S 0.10，罚50元/吨。（高变质例外Rmax1.7，但必须S0.12） S 0.15，罚100元/吨。 S 0.20，罚150元/吨。等等2 2、目前常见混煤现象如下：、目前常见混煤现象如下： 焦煤的混洗混配最为杂乱，可以长焰煤，1/3焦煤，一直到无烟煤，反射率分布范围从0.3到2.5以上。 1/3焦煤 高挥发分强粘结性煤配入长焰煤、不粘煤或弱粘煤，这种情况下，基本上还是一个峰，但峰变宽，S值变大。 瘦煤的情况，主要是用贫煤等，配入少量粘结性煤，以提高总体的G值。 肥煤也存在类似的情况，但较少见，因为配入后，Y值达不到要求。 混配极其普遍，二手煤贩子即使能混入2%，他都会去配。S值法值法煤煤 样样 镜镜 质质 组组 反反 射射 率率 检检 测测 结结 果果R序号煤样名称RminRmaxmax标准方差，S编码类型1临涣煤0.801.751.2790.1851简单混煤为什么S值定0.15?(个人经验，仅供参考！)煤煤 样样 镜镜 质质 组组 反反 射射 率率 检检 测测 结结 果果R序号煤样名称RminRmaxmax标准偏差，S编码类型1邯钢8#煤1.502.051.9010.1091简单混煤为什么Rmax大于1.7高变质煤例外且S值定0.12?(个人经验，仅供参考！)监督进厂煤操作方法n自动扫描结合人工切取最大最小范围，以最大程度减少误差，发挥自动测定速度快的优点。n如有争议时，务必以人工测定数据为准。哪怕点数少些。进厂煤特点及鉴别设备要求进厂煤特点及鉴别设备要求n1、进厂煤特点：煤种多；供煤点杂；批次多；、进厂煤特点：煤种多；供煤点杂；批次多；n2、对煤岩设备的客观要求：、对煤岩设备的客观要求：q鉴别手段快速、准确；只能靠精准的全自动化设备；人工测定效率极低，易疲劳，鉴别手段快速、准确；只能靠精准的全自动化设备；人工测定效率极低，易疲劳，无法满足进厂煤大批量检测需要；无法满足进厂煤大批量检测需要；q应能提供混煤的掺混煤种及大致比例；对来煤煤质和如何配用有个大致评估；应能提供混煤的掺混煤种及大致比例；对来煤煤质和如何配用有个大致评估；跟踪煤质稳定性举例IR0.55 0.950.5 1.15相同产地不同批性质波动的煤一览相同产地不同批性质波动的煤一览表表煤种批次挥发分Vd%灰分Ad%bYGmax类型八一第一批34.317.28-2137940.30.76单一煤层煤第二批33.926.64仅收缩124733.81.12具2个以上凹口的混煤 第一批八一煤 第二批八一煤图图1 两批八一煤反射率分布对比图两批八一煤反射率分布对比图IR相同产地不同批性质波动的煤一览表相同产地不同批性质波动的煤一览表煤种批次挥发分Vd%灰分Ad%bYGmax类型东凯第二批31.738.314904010017.80.83单一煤层煤第三批30.777.92397359638.90.88简单混煤0.60 1.05n利用混煤分割来评估煤质；利用混煤分割来评估煤质；n根据历史生产经验，依据剥离出的煤种及比例情况进行配根据历史生产经验，依据剥离出的煤种及比例情况进行配煤调配；煤调配；应用之三：无法完全杜绝的入厂混煤煤质评估和应用；应用之三：无法完全杜绝的入厂混煤煤质评估和应用；评估混煤中混入的煤种及相应大致比例评估混煤中混入的煤种及相应大致比例n基本原理：基本原理：n1 1、不同变质程度煤的反射率不同；、不同变质程度煤的反射率不同；n2 2、一个单一煤一定是个单峰正态分布，大多数标准方差、一个单一煤一定是个单峰正态分布，大多数标准方差0.10.1。n3 3、不同变质程度煤混配在一起时，在镜质组反射率分布图上必然会、不同变质程度煤混配在一起时，在镜质组反射率分布图上必然会 出现多个峰的叠加，方差也随之增大。出现多个峰的叠加，方差也随之增大。n4 4、 镜质组在煤中一般者都占绝对优势。镜质组在煤中一般者都占绝对优势。n5 5、在组分含量相差不大的情况下，剥离出的镜质组比例可、在组分含量相差不大的情况下，剥离出的镜质组比例可近似近似看作看作 是原混入煤的比例。是原混入煤的比例。n6 6、由镜质组反射率分布曲线剥离出的不同变质镜质组比例不能代表、由镜质组反射率分布曲线剥离出的不同变质镜质组比例不能代表原混入煤种的准确比例，但是它比依靠煤种比例来评价配煤的方法更原混入煤种的准确比例，但是它比依靠煤种比例来评价配煤的方法更科学可靠。科学可靠。RRRR煤样名称镜质组1镜质组2镜质组3镜质组4max，%标准方差比例，%max，%标准方差比例，%max，%标准方差比例，%max，%标准方差比例，%煤样10.4790.05641.981.0200.06619.011.2370.05820.061.7150.07818.96R序号煤样名称RminRmax max有效测点数标准方差，S编码类型1煤样10.301.851.0042570.4455具2个以上凹口的混煤几点结论：几点结论：n煤岩分析不能只看平均最大反射率，尤其不能只煤岩分析不能只看平均最大反射率，尤其不能只看平均最大反射率处于某个范围就说是某种煤，看平均最大反射率处于某个范围就说是某种煤，比如前面比如前面1号煤：为号煤：为1.095，就说是肥煤，其实它，就说是肥煤，其实它为混配煤。为混配煤。n镜质组反射率分布情况比平均最大反射率值更有镜质组反射率分布情况比平均最大反射率值更有用，它能体现全部镜质组质量的细节。用，它能体现全部镜质组质量的细节。n由镜质组反射率分布曲线剥离出的不同变质镜质由镜质组反射率分布曲线剥离出的不同变质镜质组比例不能代表原混入煤种的准确比例。组比例不能代表原混入煤种的准确比例。RR煤煤 样样 镜镜 质质 组组 随随 机机 反反 射射 率率 检检 测测 结结 果果序号煤样名称RminRmaxemax有效测点数标准偏差，S编码类型1山西主焦精煤0.302.251.0341.1042530.3755具2个以上凹口的混煤剥离出煤种比例的应用n根据剥离出不同镜质组（大致煤种）的比例，结合本厂积累的配煤经验，查找本厂对应的煤种，在配煤中减少该种煤的配比，使之接近以往正常状态下配煤比。n相反，配煤反射率分布曲线上缺少部分，应找到相应分布的煤种补上，以使分布图不出明显的凹口，尤其在强粘结区，以利于各煤种可塑带搭接。根据以往经验，依据剥离出的煤种及比例情况进行根据以往经验，依据剥离出的煤种及比例情况进行配煤调配配煤调配具体操作：增减煤种或填平补齐法等。可用具体操作：增减煤种或填平补齐法等。可用SMARTSCOPE软件合成配煤图功能进软件合成配煤图功能进行模拟配煤，同时参考配合煤行模拟配煤，同时参考配合煤AdSt.dVdafGy等常规指标进行综合判定。等常规指标进行综合判定。 一种进厂混煤反一种进厂混煤反射率分布图射率分布图生产最优配煤图生产最优配煤图调配煤种调配煤种单一煤图例单一煤图例简单混煤图例简单混煤图例变质相近煤混配图例变质相近煤混配图例另一种生产配比图另一种生产配比图n使用前面简单混煤煤种比配用单一煤种的低变质焦煤效果还要好，用好质量稳定的混洗煤，能够降低企业的生产成本。 来煤越来越杂而多，同时原有煤场有限。来煤越来越杂而多，同时原有煤场有限。 将相同牌号的煤混堆在一起，即将挥发分、粘结指数、胶质层厚度等指将相同牌号的煤混堆在一起，即将挥发分、粘结指数、胶质层厚度等指标相同（或相近）的来煤堆放在一个煤堆标相同（或相近）的来煤堆放在一个煤堆 。 有时造成人为的二次混煤，导致焦炭质量无法稳定有时造成人为的二次混煤，导致焦炭质量无法稳定 。应用之四：用煤岩方法指导煤场分堆应用之四：用煤岩方法指导煤场分堆稳定焦炭质量的稳定焦炭质量的中间环节；中间环节；n基本原理：基本原理：n1 1、一般镜质组在炼焦煤中占大多数，且多数惰性组分被镜质组包围，因此一般镜质组在炼焦煤中占大多数，且多数惰性组分被镜质组包围，因此镜质组性质起主导作用。镜质组性质起主导作用。n2、同一反射率分布范围内的镜质组性质非常相近。、同一反射率分布范围内的镜质组性质非常相近。n3、无论单煤或混煤，二种煤分布图相似程度优于用其他煤化学指标显示的、无论单煤或混煤，二种煤分布图相似程度优于用其他煤化学指标显示的其煤质相似程度。其煤质相似程度。 n分堆方法：分堆方法：n1 1、可用量化指标操作：重合度、峰差值、可用量化指标操作：重合度、峰差值n2 2、兼顾其它分析结果，比如：灰分、硫分。、兼顾其它分析结果，比如：灰分、硫分。n3 3、煤堆分布图及硫分、灰分、惰性物含量等由堆入煤各指标进行加、煤堆分布图及硫分、灰分、惰性物含量等由堆入煤各指标进行加权计算。权计算。n4 4、最好能进行煤堆均匀化操作，比如：平铺直取、竖堆平取等。、最好能进行煤堆均匀化操作，比如：平铺直取、竖堆平取等。指导煤场分堆实例指导煤场分堆实例煤种AdVdStGYX max官庄8.4832.840.3479.817.028.00.661康庄8.1532.580.4288.118.049.00.715煤种AdVdStGYX max洗煤厂8.3830.980.5977.70.668西蒲城7.4532.120.4475.016.046.00.629国生10.8632.450.3282.10.653RR煤种AdVdStGYX max虎丘8.9926.230.620.937大通产业8.5028.660.7091.519.520.00.930煤种AdVdStGYX max辛置19.7327.520.8090.129.015.50.975辛置29.9428.610.6987.225.022.50.996煤种AdVdStGYX max太西19.6323.110.7987.622.019.51.005太西29.3123.590.6884.321.512.01.121煤种AdVdStGYX max古交9.1620.180.8485.619.524.01.271邯郸9.3521.690.7684.217.020.01.160章村9.3222.780.4576.915.018.01.004马头10.3321.530.7283.218.029.01.233RRRR煤种AdVdStGYX max古东9.3516.760.4574.212.06.01.309峰峰10.2817.80.7770.511.017.51.361煤种AdVdStGYX max寿阳9.2312.840.5116.31.626鑫鹏6.9714.070.6217.71.684华达7.5813.830.6717.51.536煤种AdVdStGYX max三给村110.0414.990.6921.93.537.51.603三给村29.7915.460.5556.75.026.01.651RRR注：采取措施后，注：采取措施后，M1010平均值为平均值为6.36.3，最大值为，最大值为7.87.8，最小值为，最小值为5.25.2，平均离差为平均离差为+0.56+0.56，-0.65-0.65。采取措施前，采取措施前，M1010平均值为平均值为8.18.1，最大值为，最大值为11.211.2，最小值为，最小值为0.40.4，平，平均离差为均离差为+1.03+1.03，-0.81-0.81。图图8-14 8-14 采用措施前与采用措施后焦炭采用措施前与采用措施后焦炭M1010对比图对比图66按镜质组反射率分布进行煤场分堆后的效果按镜质组反射率分布进行煤场分堆后的效果注：采取措施后，注：采取措施后，M4040平均值为平均值为86.286.2，最大值为，最大值为88.088.0，最小值为，最小值为83.083.0，平均离，平均离差为差为+1.07+1.07，-0.89-0.89。采取措施前，采取措施前，M4040平均值为平均值为79.579.5，最大值为，最大值为83.283.2，最小值为，最小值为72.472.4，平均离差为，平均离差为+1.90+1.90，-3.02-3.02。图图8-15 8-15 采用措施前与采用措施后焦炭采用措施前与采用措施后焦炭M4040对比图对比图66按镜质组反射率分布进行煤场分堆后的效果按镜质组反射率分布进行煤场分堆后的效果几点注意：几点注意：n在煤场较小的焦化企业，可设置的煤堆数过少，每个煤堆必须堆在煤场较小的焦化企业，可设置的煤堆数过少，每个煤堆必须堆放较多来煤，可能判别堆放不合理的情况较多。即使煤场较大的放较多来煤，可能判别堆放不合理的情况较多。即使煤场较大的企业，也会由于来煤越来越复杂而难以设置过多的煤堆精确堆放。企业，也会由于来煤越来越复杂而难以设置过多的煤堆精确堆放。此时应对设置的煤堆分布范围适当放宽，以适应这种情况。若煤此时应对设置的煤堆分布范围适当放宽，以适应这种情况。若煤场较大，可设置的煤堆数较多，或来煤种数不多，场地够用，煤场较大，可设置的煤堆数较多，或来煤种数不多，场地够用，煤堆分布范围可适当窄些，增加堆放的精确度。堆分布范围可适当窄些，增加堆放的精确度。n对于堆放对于堆放“相同牌号与相邻牌号煤的混煤相同牌号与相邻牌号煤的混煤”，“在反射率分布图在反射率分布图上无凹口的混煤上无凹口的混煤”，堆放的煤堆也可只设置一个中心值，简化操，堆放的煤堆也可只设置一个中心值，简化操作过程。此时应将反射率分布图重叠度作为主要判别指标。作过程。此时应将反射率分布图重叠度作为主要判别指标。n对于应剥离出其中单煤考虑在炼焦配煤中作用的混煤，如相间牌对于应剥离出其中单煤考虑在炼焦配煤中作用的混煤，如相间牌号煤的混煤、相隔牌号煤的混煤、具号煤的混煤、相隔牌号煤的混煤、具2个或以上凹口的混煤，最好个或以上凹口的混煤，最好能设置单独煤堆，避免与其他来煤混合堆放。应尽量避免将炼焦能设置单独煤堆，避免与其他来煤混合堆放。应尽量避免将炼焦配煤中可视为单煤的混煤与其他混煤堆放在一个煤堆。配煤中可视为单煤的混煤与其他混煤堆放在一个煤堆。n原因：原因：v1 1、最近一个月，、最近一个月，M40M40由原来由原来8282左右变为左右变为7373，CRICRI由原来由原来2323左右左右变为变为3232； v2 2、按常规化验，配煤、按常规化验，配煤GG、VdafVdaf等未见太大明显变化。等未见太大明显变化。办法：办法：v1 1、取最近生产配煤样做煤岩分析与以前历史数据做对比；、取最近生产配煤样做煤岩分析与以前历史数据做对比；结果：结果： 1 1、煤岩定量未见大动，、煤岩定量未见大动，I I均为均为3333左右。左右。 2 2、反射率分布不同。、反射率分布不同。应用之五：调节配煤反射率分布图应用之五：调节配煤反射率分布图控制焦炭质量的有控制焦炭质量的有力手段；力手段；74号配合煤镜质组反射率分布图号配合煤镜质组反射率分布图235号配合煤镜质组反射率分布图号配合煤镜质组反射率分布图平均最大反射率=1.02%活惰比=1.62焦炭M40=81.25%焦炭M10=13.34%平均最大反射率=1.04%活惰比=1.92焦炭M40=45%焦炭M10=38.33%焦炭冷、热强度一些常见影响因素分析焦炭冷、热强度一些常见影响因素分析n1、M40和和M10qM40：与焦炭显微裂纹关系较大，值过低除采样地点外，一般是惰性物不足或惰性物粒度过大所致。外加惰性物应细粉碎为好，比如：0.5或1。使其能增厚气孔壁而同时不成为裂纹中心。但过细也不行,比表面积太大要消耗过多的胶质体。qM10：与胶质体的质量直接相关，值过高一般是胶质体粘结性过剩或惰性物不足。q捣固炼焦对改善M10有好处，对M40有区别。粘结性太强反而不好。q配合煤料镜质组分布图忌强粘区出凹口。n2、CRI和CSRq1100时，碳与CO2反应是受反应动力学和扩散控制共同作用的。q一般焦炭气孔中，大孔多比孔径较小均匀分布的焦炭CRI高，CSR低。孔与配合煤料性质和炼焦工艺有关，采用捣固时，因堆密度大，孔径相对减小，有利于降低CRI，提高CSR。q再者，与焦炭孔壁的光学组织组成有很大直接关系。各向同性组分不加碱条件下，易反应。q与焦炭中灰成分也有一定关系，碱金属含量高则CRI高，CSR低。这与碱金属的催化作用和受热时膨胀系数与焦不同产生裂纹，扩大反应面积有关。应用之六：从配煤图指导煤种采购应用之六：从配煤图指导煤种采购降低生产成本降低生产成本样品Vdaf%G%Y,mmb,%Rmax,%I 1#煤 37.022.07.0仅收缩0.80342.7样品Vdaf%G%Y,mmb,%Rmax,%I 2#煤 42.13 69 7.5 -18.0 0. 68620.8采购非炼焦煤用于炼焦采购非炼焦煤用于炼焦应用之七：煤岩配煤与焦炭质量预测应用之七：煤岩配煤与焦炭质量预测n主要内容：主要内容：v1 1、煤质影响因素及指标；、煤质影响因素及指标； v2 2、常规配煤与煤岩配煤的差别；、常规配煤与煤岩配煤的差别；v3 3、煤岩配煤方法介绍；、煤岩配煤方法介绍；1、煤质影响因素及指标、煤质影响因素及指标n在设备、工艺条件等因素固定条件下，焦炭质量取决于原料煤的性质。在设备、工艺条件等因素固定条件下，焦炭质量取决于原料煤的性质。n原料煤的性质取决于三大煤成因因素：原料煤的性质取决于三大煤成因因素：v第一成因因素：第一成因因素：地球生物化学作用（泥炭化作用），导致不同煤岩显微组分的形成。指标：I =I+M+SV 。 v第二成因因素第二成因因素: :地球物理化学作用(成岩和变质作用) ，导致煤分子结构不断变化，指标：Rmax。v第三成因因素第三成因因素：（也称还原程度），与成煤时代、原始成煤植物、成煤环境、PH值、氧化还原电位和矿物种类等皆有关系，指标：荧光强度（FI）、容惰能力、G、y、b等。常用煤质指标评述常用煤质指标评述n挥发分挥发分Vdaf ：v优点：优点：检测方便快速。 v缺点缺点: :易受到煤岩组分组成和煤中无机矿物含量的干扰 ，故目前公认Rmax标志变质程度更好。n粘结指数粘结指数G：v优点：优点：是从罗加指数方法基础上改进而来，检测方便快速。v缺点缺点:需用符合要求的标准的无烟煤；由于其测定整个煤化系列煤的测定条件不完全相同，相互间缺少可比性。比如：测定弱粘煤由加5g标准无烟煤，改为加3g标准无烟煤，3g弱粘煤，惰性的无烟煤减少。整个炼焦煤系列测定的条件不完全相同。对弱粘煤造成夸大，对强粘煤区分能力缩小。n最大胶质层厚度最大胶质层厚度y ：v优点：优点： 是粘结性指标中唯一具有数量概念的指标；取样100g，是所有粘结性指标中取样量最多的。由于煤不均一，样品多些易有代表性；测定后，可供参考指标多。除最大胶质层厚度（y值）外，有加热过程中样品的体积膨胀收缩图、软化点、固化点、可塑带、收缩率、焦块裂纹率；胶质层厚度有大致的可加性。v缺点缺点: y值只是数量概念，没有质量概念。有时y值虽相同，质量却可不同。因为胶质体是固相、液相、气相比例不稳定的混合物；y值在7mm以下测不准；图形为大山形的肥煤也测不准。我国长期以来，以Vdaf，y为主要指标进行炼焦煤分类，有时在生产中出现有些煤在分类中的位置与其在炼焦中作用不符，此为其主要原因。 常用煤质指标评述常用煤质指标评述n奥阿膨胀度奥阿膨胀度b：v优点：优点：仪器和操作规范化强，易操作；区分能力强；以不同比例惰性成份混合，所得b值连线，必呈线性下降；可测出可塑带温度范围； v缺点缺点:对强粘结性煤，b值有夸大现象；较高和较低变质程度煤均测不出b值，仅为仅收缩。而这二种类型煤虽均为仅收缩，但其在炼焦中作用却有较大差别，其中两者部分可软化成分的可塑带区间不同；有一部分煤不能呈正常曲线，而呈流态塑性曲线（Fluid-Plastic Curve），如壳质组含量高的较低变质程度煤，见下图。 流态塑性曲线（流态塑性曲线（Fluid-Plastic Curve） 以上常用指标的共同缺点都是将复杂的煤按均一物质来处理！以上常用指标的共同缺点都是将复杂的煤按均一物质来处理！2、常规配煤与煤岩配煤的差别、常规配煤与煤岩配煤的差别n常规配煤：常规配煤：现行常规配煤技术是以现行煤分类为基础的定性的经验配煤。n常规配煤特点：常规配煤特点：任何原料和要求的变化都必需经过小试、中试、生产试验。 即使得出结果的优劣也往往无法判定确切的原因。 n以现行煤分类为基础的常规配煤碰到的问题：以现行煤分类为基础的常规配煤碰到的问题：v所用煤质指标本身存在的问题；v划定煤种指标的上限和下限的差别；v把煤当作均一物质来对待；v在配煤中同类煤不能互代；v出了问题往往找不到解释。常规（经验）配煤常规（经验）配煤定性的经验性的配煤方法定性的经验性的配煤方法n我国几家大型钢铁企业的大型高炉焦炭质量达到以下指标：Aad12.5、St,d0.7、M4082、M107、CRI30、CSR57。有些企业的焦炭质量。有些企业的焦炭质量远高于以上指标远高于以上指标。n在气煤、在气煤、1/31/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤在配煤中煤种齐全且配比范围合理焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤在配煤中煤种齐全且配比范围合理的条件下，根据生产经验的条件下，根据生产经验: :焦化厂顶装炉生产配煤的工艺指标一般可以控焦化厂顶装炉生产配煤的工艺指标一般可以控制在：制在：Vad 2528，Y 1518mm，粘结指数G 7282，奥亚膨胀度b 3050%，基氏流动度 1002000，反射率Rrdm 1.001.08，惰性组分2832%。配煤比合理，控制好这些指标，正常情况下，就能生产出较好配煤比合理，控制好这些指标，正常情况下，就能生产出较好的焦炭。尤其是冷态强度能达到一，二级冶金焦炭质量标准。热态强度的焦炭。尤其是冷态强度能达到一，二级冶金焦炭质量标准。热态强度多数情况可以达到较好水平，但可能波动较大。多数情况可以达到较好水平，但可能波动较大。n随着高炉冶炼技术的提高，要求焦炭质量随着高炉冶炼技术的提高，要求焦炭质量灰、硫、冷强度和热强度灰、硫、冷强度和热强度稳定和提高。稳定和提高。传统的经验配煤由于不能很好地实现从定性到定量的转化，尤其是对热强度的控制难以奏效，若原料煤中有混合煤，就使得焦炭质量控制更加困难，企业只好多配用优质炼焦煤来保证焦炭各项质量指标，企业只好多配用优质炼焦煤来保证焦炭各项质量指标不低于目标值，使企业的配煤成本增加且浪费了宝贵的优质炼焦煤。采不低于目标值，使企业的配煤成本增加且浪费了宝贵的优质炼焦煤。采用用煤岩学配煤是解决这一问题的有效方法。定性的经验性配煤在生产中碰到问题定性的经验性配煤在生产中碰到问题实例实例n1、M40难以改善的问题n当时的情况是，配煤G值为83，Y值17，所得到焦炭外观颜色、块度均正常，但M40一直很低7779，采取提高焦煤用量，等等多配入提高焦煤用量等等，无论如何也达到到80以上。其后观察转鼓后的焦炭发现有不粒度约36mm范围的不融物质。收集后做成光片，在正交偏光下观察为基础各向异性，所以断定混入无烟煤所致。对所有煤种进行反射率测定，发现有一供煤商在煤中配入无烟煤所致。n调整配比后的G值为75，Y值为15.5，M40为82，问题得以解决。n结论是：无烟煤混入后，如果不能粉碎到一定粒度后，会形成裂纹中心，影响焦炭的M40定性的经验性配煤在生产中碰到问题定性的经验性配煤在生产中碰到问题实例实例n2、M10难以改善的问题n当时的情况是M10总在9左右，甚至有时超过10，但M40尚可，在80以上，如何降低M10成为一个因拢配煤配煤人员的一个棘手问题。对配入煤精确测定反射率健在，小于0.6范围占到12.5，焦炭外观结构不均匀，粘结性组分明显不足，确定有或不弱粘结性煤参与。对所有煤的种进行反射率测定，找到胶质层测定的原始记录，确定某供应商混入不粘煤。n调整配比后，M10得以降低。n结论：M10和M40的影响因素虽然决定与煤质，但影响机理要是有区别的，M10，M40 两者间没有必然联系。n3）捣固炼焦焦炭碎，M25低n问题:焦炭碎，M40低，G值62Y值12.3，M25为86，经观察，判断除焦炭过火外，还惰性物质不足的原因。n解决：原有的瘦煤质量：挥发分为16.04，G值52，S为0.42，换为挥发分为14.12，G为26的另一种瘦（贫）煤，配入比例不变，M25提高至90.5，块度增大，而且降低了成本。n结论：捣固炼焦更需要瘦化剂，但前提是粒度必须保证。n4）捣固炼焦焦炭块度大，M10高n问题现象：焦炭块大，没有棱角，结构疏松。经过咨询，在配合煤中配入3未经磨细的焦粉。导致结焦过程中气体保持不住，膨胀压力变小。n结论：焦粉作为一种惰性物质，必须细粉碎，否则作为一种多孔物质它还会吸附一定量的胶质体。定性的经验性配煤在生产中碰到问题定性的经验性配煤在生产中碰到问题实例实例n煤岩配煤：煤岩配煤：是从煤成因角度出发，找出真正影响煤质的独立因素，在此基础上进行的科学配煤。n煤岩配煤特点：煤岩配煤特点：按煤是复杂混合物的客观存在来寻找煤质指标 ；按煤的成因条件来确认与焦炭指标的相关性；对某些成因指标尚不成熟时,一是选用其中相对有关的习用指标 ; 二是继续研究新的指标煤煤 岩岩 配配 煤煤v煤是不均一的物质：煤是不均一的物质： 自然界每一种煤都是天然的配煤，但是大多数不是恰到好处的配比，无法达到理想的要求。其中，Vt和E加热时能熔融产生活性键，是活性成分；而I加热时不能熔融无活性键产生，是惰性成分；SV也基本是惰性的。显微组分定量结果，可提供煤中惰性成分含量或活性成分含量，用于指导配煤炼焦；v煤中各活性组分的质量是不均一的：煤中各活性组分的质量是不均一的： 混煤更是如此，即使是一个纯的单一煤的镜质组的质量也是不均一的，这可用反射率分布图解来表征。我国大多数煤，Rmax在1.1%左右的镜质组粘结性最强，两侧低于或高于1.1%的镜质组粘结性减弱。小于0.8%或大于1.4%之后的镜质组粘结性较弱，小于0.6%或大于1.6%之后的镜质组粘结性更弱或甚至没有粘结性；v惰性成分和活性成分都是配煤中不可缺少的成分：惰性成分和活性成分都是配煤中不可缺少的成分： 缺少或过剩都会对配煤炼焦不利，好的焦炭质量实际上是不同活性成分与适量惰性成分的最佳组合；煤岩学确定一种煤的质量主要看镜质组反射率分布和惰性成分含量，和现行煤分类无关。v成焦过程：成焦过程： 此过程不是煤粒相互熔融成均一焦炭的过程，煤粒间是通过界面反应，键合而连结起来的，其中有化学反应，也有物理结合，分解产物沿着煤粒的接触表面相互扩散，经进一步缩聚作用形成了焦块。煤煤 岩岩 配配 煤煤 的的 基基 本本 原原 理理3、几种煤岩配煤方法简介、几种煤岩配煤方法简介n阿莫索夫和施皮罗法：阿莫索夫和施皮罗法：v此法以煤岩组成和镜质组反射率为基础，把煤岩组分分成两大类：v活性组分=V+E+1/3SVv惰性组分=I+2/3SV+Mv提出了强度指数SI（代表活性成分平均质量）和组成平衡指数CBI（代表配合煤惰性成分含量是否合适）两个指标 1、其中SI指数是根据不同反射率镜质组含一定惰性组时的强度指数加权计算而来。 2、CBI=1表示配煤中惰性成分含量正合适；CBI1表示配煤中惰性成分含量太高；CBI1表示惰性成分含量太低。v以SI和CBI为横纵座标做等强度曲线图。v做实验的条件必须固定，比如：细度80%，水分2%，灰分小于12%，堆比重0.88，结焦时间等。v壳质组含量过高或气煤配入过多时需较正。n美国伯利恒钢铁公司法：美国伯利恒钢铁公司法：v原理同前，但方法有别。 v以惰性成分含量和焦炭稳定性（ASTM）对反射率从0.8%-1.8%的镜质组分别做等反射率曲线，并将SV按惰性成分处理。n日本宫津隆法：日本宫津隆法：v以镜质组反射率和基氏最大流动度MF为指标设计MOF图来指导配煤。认为MF200-1000PM，平均最大反射率在1.2%-1.3%间为炼焦配煤最佳范围。同时在图上将煤分成4类。n中国周师庸法：中国周师庸法：v此法有二个配煤指标，一个为配煤中惰性成分总量I；另一个为配煤中活性成分的平均结焦性指数MB。v在进行MB计算时，提出了标志煤第三成因因素（还原程度）的指标：容惰能力。此法兼用了罗加指数和奥阿膨胀度的原理，并校正了这两个指标的缺点，演化出了容惰积、容惰力、最大容惰量三个参数。v在以上基础上经新疆八钢和酒泉钢铁公司实验，得出了具有较高准确率的预测焦炭质量的回归方程。n西安煤科院方法：西安煤科院方法：v此法由西安分院的肖文钊和叶道敏等提出，采用标准活性组分Vt,st的新概念同反射率标准方差S和平均随机反射率一起建立预测焦炭强度的数学模型。此法在重钢取得较好效果。 其它方法还有很多，比如北京煤科院陈鹏的其它方法还有很多，比如北京煤科院陈鹏的G/I法等，法等，这里就不一一介绍了。这里就不一一介绍了。n运用煤岩配煤技术的几点说明：运用煤岩配煤技术的几点说明：v前面介绍的方法原理和依据基本相同，都是对基本煤岩配煤理论的发挥和灵活运用，在具体表征时选用了不同的指标。v由于各单位供煤基地不同，生产工艺也不完全相同，因此套用一个方法或应用一些现成的公式，很少会得到满意的效果。各种方法都不同程度地有局限性，只适用在某些特定的范围。即使是相同的方法运用于不同企业，也要从新进行实验。v生产中要提高焦炭质量,首先应是稳定焦炭质量。掌握主要各供煤点质量变化的频度和幅度，严格煤场管理，按照镜质组反射率分布曲线重合程度来合理堆放煤种，备煤车间配比准确，焦炉调火正常。这样才能使煤岩配煤达到预期的效果。n举例举例1 1：查看配煤比是否合适的一种煤岩方法：查看配煤比是否合适的一种煤岩方法：v此方法也是基于煤岩配煤的基本原理。主要是对镜质组反射率分布图能标志镜质组性质的差异这一原理的运用。v首先，应在日常生产中注意积累生产配煤的镜质组反射率分布图和惰性成分总量的变化，并及时记录下每次配比变化时对应的焦炭质量。找出适合本厂生产工艺条件的最佳配煤反射率分布图形和大致惰性成分比例。v在以后生产中，每次调完配比，如惰性成分变化不是很大，可由单种煤的分布图加权出配合煤的分布图形，利用软件查看与本厂最佳焦炭质量时的图形重合度有多少。如果相差较大，或出现明显凹口等，一般会影响到焦炭的质量。v再有也可取配合好装炉煤作反射率测定，通过软件对比计算出图形与实测图形的差异来监测生产配比是否准确。 总之，煤岩学不只是一个指标，而是一种方法，只有掌握后灵活的运总之，煤岩学不只是一个指标，而是一种方法，只有掌握后灵活的运用于生产，才能发挥它巨大的作用。用于生产，才能发挥它巨大的作用。某厂焦炭质量较好的配合煤中镜质组反射率分布图某厂焦炭质量较好的配合煤中镜质组反射率分布图 配煤质量首先决定于配合煤料中镜质组反射率分布。用叠加法计算，并绘出配合煤镜质组反射率分布图。从配煤技术而言，质量较好的配煤图一是配合煤中镜质组反射率分布曲线的细节有波动，但类型不变，焦炭质量较稳定。二是反射率分布最高峰位可处于低变质程度，接着，到中变质程度一般形成低而宽的峰位，然后逐渐滑向较高变质程度。并要求曲线不出现明显凹口。一般来说，配煤中各单煤的分布范围重叠程度越大，适配性越好 。n举例举例2 2：一种煤岩配煤方法：一种煤岩配煤方法：v1、测