《煤炭知识问答100题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《煤炭知识问答100题.doc(85页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date煤炭知识问答100题煤炭知识问答100题煤炭知识问答100题1、什么是煤(或煤炭)?主要由植物遗体经煤化作用转化而成的富含碳的固体可燃有机沉积岩,含有一定量的矿物质,相应的灰分产率小于或等于50%(干基质量百分数)。2、根据成煤原始物质和堆积环境不同,煤可以分成哪几种类型?煤可以分成腐植煤类、腐泥煤类、腐植腐泥煤类三种类型。3、根据煤的变质程度,煤可以分成哪几种类型?
2、 煤可以分成褐煤、烟煤、无烟煤三种类型。4、影响煤变质的因素有哪些?他们对煤的变质作用产生哪些影响?影响煤变质的因素有:温度、压力和时间。(1)温度:温度是影响煤变质的主要因素。地温增高,煤化程度增高。(2)压力:压力也是引起煤变质的因素之一。由于上覆岩层沉积厚度不断增大,使地下的岩层、煤层受到很大的静压力,导致煤和岩石的体积收缩,在体积收缩的过程中,发生内摩擦而放出热量,使地温升高,间接地促进煤的变质。此外在地壳运动的过程中,还会产生一定方向的构造应力,在构造应力的作用下,形成断裂构造,断裂两侧岩块相对位移时,放出热量,也可引起煤变质。(3)时间:时间是影响煤变质的另一重要因素。在温度、压力
3、大致相同的条件下,煤化程度取决于受热时间的长短,受热时间越长,煤化程度越高,受热时间短,煤化程度低。5、我国煤炭资源的煤类分布特征如何?(1)褐煤资源的分布在我国,褐煤资源量为3194.38108t,占全国煤炭资源总量的5.74%,主要分布在内蒙古东部、黑龙江东部和云南东部。(2)低变质烟煤资源的分布低变质烟煤资源量为28535.85108t,占全国煤炭资源总量的51.23%,主要分布于我国新疆、陕西、内蒙古、宁夏、等省区,甘肃、辽宁、河北、黑龙江、河南等省资源也比较丰富。(3)中变质烟煤资源的分布中变质烟煤资源量为15993.22108t,占全国煤炭资源总量的28.74%,主要分布于华北石炭
4、二叠纪和华南二叠纪含煤地层中。(4)高变质烟煤资源的分布高变质烟煤资源量为7967.73108t,占全国煤炭资源总量的14.31%,主要分布于山西、贵州和四川南部。6、什么是煤的颜色?煤的颜色是指新鲜(未被氧化)的煤块表面的天然色彩,它是煤对不同波长的可见光吸收的结果。煤在普通的白光照射下,其表面的发射光所显的颜色称为表色。煤的粉色又叫条痕色,是指将煤在磁板上画出条痕的颜色,它反映了煤的真正的颜色,褐煤的条痕色为浅棕色,长焰煤为深棕色,气煤为棕黑色,肥煤和焦煤为黑色(略带棕色),瘦煤和贫煤为黑色,无烟煤为灰黑色。7、什么是煤的堆密度(散密度)?其测定意义是什么?煤的堆密度是指单位体积(包括煤粒
5、间的空隙也包括煤粒间的孔隙)煤的质量,即单位体积散装煤的质量。也叫煤的散密度。堆密度用于煤仓设计、煤堆质量估算、带式输送机运输量和火车、汽车、轮船装载量的计算以及焦炉、气化炉装煤量的计算。8、什么叫煤的可磨性?它与哪些因素有关?煤的可磨性是指煤研磨成粉的难易程度。它主要与煤的变质程度有关、不同牌号的煤具有不同的可磨性。一般来说,焦煤和肥煤的可磨性指数较高,即易磨细;无烟煤和褐煤的可磨性指数较低,即不容易磨细。煤的可磨性指数还随煤的水分和灰分的增加而减少,同一种煤,水分和灰分越高,其可磨性指数就越低。9、什么叫煤的风化?什么叫风化煤?靠近地表的煤层受大气和雨水中氧长时间的渗透、氧化和水解,性质发
6、生很大变化,这个过程称为煤的风化。受风化作用,使含氧量增高,发热量降低,并含有再生腐植酸的煤焦风化煤。10、什么叫煤的自燃?由于煤的地温氧化、自热而燃烧,称为自燃。11、影响煤风化和自燃的因素有哪些?影响煤风化和自燃的主要因素:煤的类型和煤化程度。腐泥煤和残植煤较难风化和自燃,腐植煤比较容易;腐植煤随煤化程度加深,着火点温度升高,风化和自燃的趋势下降。各种煤种以年轻褐煤最易风化和自燃。岩相组成。岩相组成的氧化活性一般按下面的次序递减:镜煤亮煤暗煤丝炭。但丝炭有较大的内表面积,低温下能吸附更多的氧,丝炭内又常夹杂着黄铁矿,故能放出较多热量从而促进周围煤质和自身的氧化。黄铁矿含量。黄铁矿含量高能促
7、进氧化和自燃。散热和通风条件。大量煤堆积,热量不易散失;自然堆放时,煤堆比较疏松,与空气接触面大,容易引起自燃。12、如何预防煤的风化和自燃?(1)在水中或惰性气体中储存(适合实验室保存试样);储煤槽密闭;煤堆尽量压紧,上面盖以煤粉、煤泥、粘土或重油;(2)通风散热;(3)通过洗选减少黄铁矿含量;(4)不要储存太久,尤其是年轻煤,应尽可能缩短储存期。13、什么叫采样?从大量煤种采取具有代表性的一部分煤的过程叫做采样。14、采样的目的和基本原则是什么?煤炭采样(和制样)的目的,是获得一个其组成和特征都能代表被采样批煤的试验煤样,或者说其试验结果能代表被采样批煤组成和特性的试验煤样。采样的基本原则
8、,是被采样批煤的所有颗粒可能进入采样设备,每一颗粒都有相等的几率被采入试样中。15、什么叫商品煤样?代表商品煤平均性质的煤样。16、煤炭产品划分为多少大类?煤炭产品按其用途、加工方法和技术要求划分为:原煤、精煤、洗选煤、筛选煤和低质煤五大类,29个品种。17、如何对火车载煤进行采样?(1)车厢的选择当要求的子样数等于或小于一采样单元的车厢数时,每一车厢应采取一个子样;当要求的子样数多于一采样单元的车厢数时,每一车厢应采的子样数等于总子样数除以车厢数,如除后有余数,则余数子样应分布于整个采样单元。分布余数的车厢可用系统方法选择。(2)子样位置选择子样位置应逐个车厢不同,以使车厢各部分的煤都有相同
9、的机会被采出。常用方法为系统采样法和随机采样方法。18、如何对汽车和其他小型运载工具采样?如下选择车厢(1)载重20t以上的汽车:当要求的子样数等于或小于一采样单元的车厢数时,每一车厢应采取一个子样;当要求的子样数多于一采样单元的车厢数时,每一车厢应采的子样数等于总子样数除以车厢数,如除后有余数,则余数子样应分布于整个采样单元。分布余数的车厢可用系统方法选择或用随机方法选择。(2)载重20t以下的汽车:当要求的子样数等于或小于一采样单元的车厢数时,每一车厢应采取一个子样;当要求的子样数多于一采样单元的车厢数时,每一车厢应采的子样数等于总子样数除以车厢数,如除后有余数,则余数子样应分布于整个采样
10、单元。分布余数的车厢可用系统方法选择;当要求的子样数少于车厢数时,应将整个采样单元分成若干段,然后用系统采样或随机采样方法,从每一段采取1个或数个子样。19、如何在煤堆上采样?(1)概述煤堆的采样应在堆堆或堆卸过程中,或在迁移煤堆过程中,以下列方式采取子样:于皮带输送煤流上、小型运载工具如汽车上、堆、卸过程中的各层新工作表面上、斗式装载机卸下的煤上以及刚卸下并未与主堆合并的小煤堆上采取子样。不要直接在静止的、高度超过2m的大煤堆上采样。当必须从静止大煤堆上采样时,也可按下面所述程序采样,但其结果可能存在较大的偏倚,且精密度较差。从静止大煤堆上,不能采取仲裁煤样。(2)如下进行子样点布置:在堆、
11、卸煤新工作表面、刚卸下的小煤堆上采样时,根据煤堆的形状和大小,将工作面或煤堆表面划分成若干区,再将区分成若干面积相等的小块,然后用系统采样法或随机采样法决定采样区和采样点的位置,从每一小块采取1个全深度或深部或顶部煤样,在非新工作表面情况下,采样时应先除去0.2m的表面层;在斗式装载机卸下的煤中采样时,将煤卸在一干净表面上,然后按照法采取子样。20、什么是煤层煤样?它是由什么构成的?按规定在采掘工作面、探巷或坑道中从一个煤层采取的煤样。煤层煤样包括煤层可采煤样和煤层分层煤样。21、煤层煤样采样的基本原则是什么?要求从煤层中采出的煤样必须能充分代表该煤层的主要性质,其中最重要的是所采出的煤样必须
12、代表该煤层的灰分、硫分、发热量、挥发分、水分和粘结性(包括结焦性)等主要煤质指标的平均值,从而为评价该煤层的经济价值及其合理利用途径提供重要的技术依据。22、采取煤层煤样时有哪些要求?(1)煤层煤样应在矿井掘进巷道中和回采工作面上采取。(2)煤层煤样应在地质构造正常的地点采取,但如地质构造对煤质破坏范围很大而又应采样时,也应进行采样。(3)分层煤样和可采煤样应同时采取。(4)在采样前,应剥去煤层表面氧化层。(5)煤层煤样由煤质管理部门负责采取,具体采样地点需按国家规定,如遇特殊情况可和地质部门共同确定。(6)采样工作应严格遵守煤矿安全规程,确保人身安全。23、煤层煤样一般应做哪些试验项目分析?
13、(1)分层煤样应进行水分、灰分和真相对密度的测定。(2)可采煤样代表性经核对合格后进行工业分析和全水分、全硫、发热量、真相对密度等项目的测定。(3)每个煤层每年至少选两个代表性的煤层煤样根据需要按GB/T474规定制成原煤和浮煤试样,并做有关项目分析。(4)厚度的测量及灰分和真相对密度的测定结果取小数点后两位报告。24、什么叫生产煤样?在正常生产情况下,在一个整班的采煤过程中采出的,能代表生产煤的物理、化学和工艺特性的煤样。25、采取矿井生产检查煤样的总则是什么?采取矿井生产检查煤样的目的是为了及时了解矿井采掘工作面毛煤的质量。矿井生产检查煤样的测试结果可作为井下采掘工作面毛煤质量管理的依据和
14、矿井生产管理的基础。矿井生产检查煤样须在采掘工作面正常生产的情况下采取。26、矿井生产检查煤样的采样周期是如何规定的?工作面按作业规程正常推进时,回采工作面至少每5日采取1次,掘进工作面至少每10日采取1次。对产量较大的工作面,或遇煤层赋存条件变化较大时,可适当增加采样频次。27、制样总则是什么?(1)试验制备的目的是通过破碎、筛分、混合、缩分和干燥等步骤将采集的煤样制备成能代表原来煤样特性的分析(试验)用煤样。(2)在下列情况下应对制样程序和设备进行精密度核验和偏倚试验:首次采用或改变制样程序时;新的缩分机和制样系统投入使用时;对制样精密度产生怀疑时;其他认为需检验制样精密度时。(3)制样应
15、在专门的制样室进行,制样中应注意避免样品污染,每次制样后应将制样设备清扫干净,制样人员在制备煤样的过程中,应穿专用鞋。对不易清扫的密封式破碎机和联合破碎缩分机,只用于处理单一品种的大量煤样时,处理每个煤样之前,可用被采样的煤通过机器予以“冲洗”,弃去“冲洗”煤后再处理煤样。处理完之后,应反复开、停机器几次,以排净滞留煤样。28、煤样制备包括哪些程序?各个程序的作用是什么?试样制备包括破碎、混合、缩分有时还包括空气干燥和筛分。混合的作用是增加煤样中各种颗粒的分散度,减小缩分误差。破碎的作用是减少试样粒度,增加试样颗粒数,以减少缩分误差。缩分的目的是减少试样质量,使之达到分析试验所需的程度。空气干
16、燥的作用主要是:除去煤样中部分水分,使之顺利通过破碎机和缩分机;使煤样达到空气干燥状态(和周围大气湿度达到接近平衡),使试验过程中煤样水分变化达到最小程度,保证分析试验结果的准确度和精密度。筛分一般在制备有特殊粒度范围要求的试样时使用,作用是将粒度达到要求的试样分出来:小于粒度范围下限的弃去;大于粒度范围上限的再进一步破碎。一方面保证试样粒度,另一方面避免粒度符合要求的试样被进一步破碎,提高出样率,同时减少破碎工作量。29、影响制样精密度的主要因素是什么?在操作正确下,影响制样精密度的主要因素是缩分,而影响缩分精密度的主要因素是缩分前的煤样的均匀性和缩分后煤样的留样。30、国家规定的人工缩分方
17、法有哪几种?GB/T19494.2和GB/T474规定了五种人工缩分方法:二分器法、棋盘法、条带截取法、堆锥四分法、九点取样法。31、煤样的种类有哪些?煤炭分析试验煤样可分为以下几种:(1)全水分煤样;(2)一般分析试验煤样;(3)全水分和一般分析试验共用煤样;(4)粒度分析煤样;(5)其他试验如哈氏可磨指数测定、二氧化碳化学反应性测定等煤样。32、筛分用方孔筛和圆孔筛有什么差异?就煤样制备而言,方孔筛和圆孔筛均可使用。但方孔筛筛出的煤样颗粒大于相等孔径圆孔筛筛出的煤样颗粒,即对于质量相当的煤样,方孔筛筛出的煤样颗粒数小于圆孔筛筛出的煤样颗粒数,缩分时产生的缩分误差大于使用圆孔筛。但只要保留足
18、够的数量(标准中规定的粒度和最小留样量的关系),并不影响精密度。方孔筛筛分所需时间相对要少于圆孔筛。33、如何制备测定结焦性指标的煤样?测定结焦性指标的煤样,如灰分超过10%,应破碎到小于3mm后用相对密度为1.40%的重液减灰。如减灰后灰分仍大于10%,还应再用相对密度为1.35%的重液进行最后一次减灰,减灰后煤样再按空气干燥煤样的制备方法制备成小于0.2mm的空气干燥煤样。34、如何制备胶质层煤样?(1)不同煤样的减灰处理用于确定牌号的煤样,灰分小于等于10%者,不进行减灰;灰分大于10%者,按GB/T474的规定进行减灰;用于检查洗选品质的煤样不另减灰;商品原煤、除确定煤炭牌号外,其煤样
19、不进行减灰;对于易泥化的褐煤亦可采用灰分尽量低的原煤煤样而不减灰。(2)煤样的缩制和留样量从粒度小于3mm的煤样中缩分出不少于0.5kg(单次测定用量为100kg)煤样,用孔径为1.5mm的圆孔筛过筛,筛上物用对辊破碎机或手辊破碎至全部通过圆孔筛。少量烟煤胶质层测定用煤量不少于50g(单次测定需23g)。注意煤样不能过度破碎,破碎中不能过热。35、为什么用震动式粉碎机制出的粒度小于0.2mm的试样必须过筛?用震动式粉碎机磨样时,试样在钵中受击块、击环和钵体冲击,粉碎到粒度小于0.2mm,但粉碎后的颗粒又会受挤压而结在一起,形成大小不一的光亮薄片。它们不仅粒度远远超过0.2mm,而且组成和特性也
20、会与其他颗粒有差异,因此必须将之碾碎并全部通过0.2mm的筛孔晒,否则会造成试验误差。36、煤样应如何包装?煤从井下采出后,由于受空气的氧化,煤的性质会逐渐改变,尤其是褐煤及年轻烟煤变化更显著。煤样在空气中经受氧化后,性质会逐渐变化,如水分和灰分增高、强度和粘结性会变坏、发热量和含油量会降低等。因此,必须使用未经氧化或受氧化很轻微的煤样进行各种试验,否则不能得出正确的结果。因此,从包装样品开始,就应设法防止煤样的氧化变质。煤样的包装方法应根据煤的性质、试验要求和运输距离等因素来决定。37、保存煤样的方法煤样已制成各种试验用试样时,大部分颗粒已经很细,表面积增大,更容易氧化。保存这些试样时,更要
21、注意包装严密,防止氧化变质。把煤样放入镀锌铁皮桶中,充氮气(驱出空气)并用焊锡密封,再把这样处理好的煤样放入避阳光的房间内保存。这种方法可保持煤样几年不变质。把煤样装入塑料袋或软质人造革袋中,往袋中充入氮气或将袋子用丙酮(或其他有机溶剂)粘合起来。在没有氮气的条件下,最好使袋子的容积正好容纳全部煤样,然后封口,袋大样少时,可在煤样上面铺一层厚纸,封口后再把塑料袋折转压在煤样下面。保存用塑料袋或软质人造革袋煤样的房间,在冬季室温不能低于0,否则塑料袋等会破裂而使煤样露出。这种方法特别适合于南方。也可把煤样用油布或厚层油纸包严后放入严密的木箱或带严盖的筒中。如箱子等有空隙,可用破布或碎纸、木屑等物
22、填满,然后加盖钉好保存。有些大块煤样可在外面涂上一层石蜡保存,用时可在接近沸腾的热水中浸泡片刻,使蜡融化,必要时可用刀剥去最外面的一层煤样。少量煤样可装入不同容量带磨口塞的广口瓶中,有空隙时可用废纸条充填,然后用石蜡把瓶口封住,放于避光处。某些需要长久保存的少量细粒度煤样,也可放在已煮沸并冷却了的蒸馏水中。蒸馏水的水面应高于煤样45cm,并在容器上加盖。长期保存煤样的原则是尽量做到块度要大、隔绝空气和避免阳光照射。保存煤样的房间不应有热源,以防氧化。38、煤样的保存时间是多久?煤样保存时间的长短视煤样的种类不同而不同:(1)为了科研等目的建立的标准库中的煤样充氮保存,可达几年。(2)商品煤存查
23、煤样的保存时间一般不超过3个月。如双方有争议时可很快提出,3个月时间已足够。(3)生产检查煤样是为了指导生产,因此生产检查煤样的保存时间由有关煤质检查人员根据具体情况确定。(4)其他分析试验煤样根据需要确定保存时间。39、存查煤样的标签应如何标示?存查煤样通常除有外标签外,还应放有内标签,以防外标签脱落后发生煤样混淆不清的情况。40、存查煤样的作用是什么?存查煤样的作用:(1) 试验室质量管理;(2) 原始化验结果有疑问或丢失时再检验;(3) 发生质量纠纷或疑问时再检验。警告:存查煤样的测定结果只能证明原始化验结果是否正确,不能证明原采样和制样是否正确,因此它不能作为批煤品质纠纷的仲裁依据,特
24、别是单方面的存查煤样。41、如何制备存查煤样?存查煤样的制备:存查煤样应在原始煤样制备的同时,用相同的程度于一定的制样阶段分取。如无特殊要求,一般用标称最大粒度为3mm的煤样700g作为存查煤样。存查煤样的质量和粒度应根据试验室的储存能力和煤的特性而定,但其粒度应尽可能大、量尽可能多。存查煤样应尽可能减少缩分,缩分到最大可存储量即可,也不要过多破碎,破碎到与规定的最大储存量相应的标称最大粒度即可。42、如何保存存查煤样?存查煤样应装在密封容器中,并尽可能装满,并保存在地温、无阳光直射、无强空气对流的地方,保存时间可根据需要确定。商品煤存查煤样,从报出结果之日起一般应保存2个月,以备复查。43、
25、煤炭分析试验方法的精密度用什么表示?他们的定义是什么?煤炭分析试验方法的精密度用重复性限和再现性临界差表示。重复性限:一个数值。在重复条件下,即在同一试验室中,由同一操作者、用同一台仪器、对同一试样、于短期内所做的重复测定,所得结果间的差值(在95%概率下)的临界值。再现性临界差:一个数值。在再现条件下,即在不同试验室中,对从试样缩制最后阶段的同一试样中分取出来的,具有代表性的部分所做的重复测定,所得结果的平均值间的差值(在特定概率下)的临界值。44、煤炭分析试验结果表达中“基”的含义是什么? 煤的工业分析、元素分析及其它煤质分析结果,必须用一定的基准来表示。所谓“基准”(简称“基”),就是表
26、示分析结果是以什么状态下的煤样为基础而得出的。各种煤的同类分析数据只有在统一的基准下才能进行比较。煤质分析中常用的“基”有空气干燥基、干燥基、收到基、干燥无灰基、干燥无矿物质基五种。45、各种“基”的定义是什么? 空气干燥基(air dry basis)。简称空干基。指以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准,表示符号为ad。在制煤样时,若在室温下连续干燥1h后,煤样质量变化不超过0.1%,则为达到空气干燥状态。干燥基(dry basis)。指以假想无水状态的煤为基准,表示符号为d。一般在生产中用煤的灰分、硫分、发热量来表示煤的质量时,应采用干燥基。收到基(as received)。指以收到状态的煤
27、为基准,表示符号为ar。收到基指标在煤炭运销中使用较多,一般用户都要求以收到基表示分析结果。计算物料平衡、热平衡时,也须采用收到基。干燥无灰基(dry ash free)。指以假想无水、无灰状态的煤为基准,表示符号为daf。在研究煤的有机质特性时,常采用干燥无灰基。干燥无矿物质基(dry mineral matter free)。指以假想无水、无矿物质状态的煤为基准,表示符号为dmmf.。上述基准中,由实验室直接测定出的结果一般均是空气干燥基结果,用户可根据需要换算为其它标准。46、煤的工业分析包括哪些项目? 煤的工业分析也称煤的实用分析或技术分析,其内容包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四项
28、测定。利用工业分析结果,可以基本掌握各种煤的质量,工艺性质及特点,以确定煤在工业上的实用价值。47、测定煤的工业分析项目有什么意义?水分: 煤中的内在水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化:从泥炭褐煤烟煤年轻无烟煤,内在水分逐渐减小,而从年轻无烟煤年老无烟煤,水分又有所增加。这主要是因为煤的内在水分随煤的内表面积而变化,内表面积越大,小毛细孔愈多,内在水分也愈高。煤在变质过程中,随着煤化程度增高,煤的内表面积减少,致使吸附水分逐渐减小。另外,低煤化度煤中有较多的亲水基团,随着煤化程度的加剧,这些官能团也逐渐减少,因而水分含量降低。到高变质的无烟煤阶段,煤分子排列更加整齐,内表面积增大,所以水分含
29、量略有提高。灰分:与煤中的矿物质不同,灰分不是煤中固有的成分,它是在一定加热条件下,大多数矿物质经氧化分解后的残留物,它的产率由加热速度、加热时间、通风条件等因素决定,煤的灰分可用来表示煤中矿物质的含量,通过测定煤中灰分产率,可以研究煤的其他性质,如含碳量、发热量、结渣性等,用以确定煤的质量和使用价值。挥发分与固定碳:煤中有机质是煤的主体,它的性质决定了煤炭加工利用的方向。通过测定煤的挥发分和固定碳并结合煤的元素分析数据及其工艺性质试验可以判断煤的有机组成及煤的加工利用性质。因煤的挥发分与煤变质程度关系密切,随煤化程度加深,挥发分逐渐降低,因此挥发分是煤炭分类的主要依据,根据挥发分可以估计煤的
30、种类。48、什么是煤的全水分?煤的外在水分和内在水分的总和叫煤的全水分。它代表刚开采出来或使用单位刚刚接收到,或即将投入使用的状态下的煤的水分。49、什么是煤的外在水分?什么是煤的内在水分?煤的外在水分是指在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分。煤的内在水分实是指在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所保持的水分。50、什么是煤的灰分?什么是煤的矿物质?两者之间有什么联系和区别?煤的矿物质是赋存于煤中的无机物质。煤的灰分不是煤中的固有成分,而是煤在规定的条件下完全燃烧后的残留物。它是煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应而形成的,是煤中矿物质的衍生物。它在组成和质量
31、上都不同于矿物质,但煤的灰分产率与矿物质含量间有一定的相关关系,可以用灰分来估算煤中矿物质含量。51、什么是外来灰分? 由煤炭生产过程中混入煤中的矿物质所形成的灰分。52、什么是内在灰分?由原始成煤植物中的和由成煤过程进入煤层的矿物质所形成的灰分。53、煤中矿物质的来源和种类如何?煤中矿物质的来源有三,一是“原生矿物质”成煤植物中所含的无机元素,二是“次生矿物质”煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质,三是“外来矿物质”煤炭开采和加工处理中混入的矿物质。煤中存在的矿物质主要包括粘土或页岩,方解石(碳酸钙)黄铁矿或白铁矿以及其他微量成分,如无机硫酸盐、氯化物和氟化物。54、什么是煤的挥发分?其主要组
32、成是什么?煤样在规定条件下,隔绝空气加热,并进行水分校正后的挥发物质产率即为挥发分。煤的挥发分主要由水分、氢、碳的氧化物和碳氢化合物组成,但煤中物理吸附水(包括外在水分和内在水分)和矿物质二氧化碳不属挥发分之列。55、什么是煤的焦渣特征?测定挥发分后的残留物的粘结、结焦性状,称为焦渣特征(CRC)。56、煤的焦渣特征分为哪几个标准?焦渣特征可分为以下八类:(1)粉状全部是粉末,没有相互黏着的颗粒。(2)黏着用手指轻碰即有粉末或基本上是粉末,其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。(3)弱黏结用手指轻压即成小块。(4)不熔融黏结以手指用力压才裂成小块,焦渣上表面无光泽,下表面稍有银白色光泽。(5)不膨胀
33、熔融黏结焦渣形成扁平的块,煤粒的界线不易分清,焦渣表面上有明显银白色金属光泽,下表面银白色光泽更明显。(6)微膨胀熔融黏结用手指压不碎,焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽,但焦渣表面具有较小的膨胀泡(或小气泡)。(7)膨胀熔融黏结焦渣上、下表面有银白色金属光泽,明显膨胀,但高度不超过15mm。(8)强膨胀熔融黏结焦渣上、下表面有银白色金属光泽,焦渣高度大于15mm。57、什么是煤中固定碳?从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物称为固定碳,简记符号为FC。固定碳和挥发分一样不是煤中固有的成分,而是热分解产物。在组成上,固定碳除含有碳元素外,还包含氢、氧、氮和硫等元素。因此,固定碳与煤中有机
34、质的碳元素含量是两个不同的概念,决不可混淆。一般而言,煤中固定碳含量小于碳元素含量,只有在高煤化程度的煤中两者才比较接近。煤的工业分析中,固定碳一般不直接测定,而是通过计算获得。在空气干燥煤样测定水分、灰分和挥发分后,由下式计算煤的固定碳含量: 式中FCad空气干燥煤样的固定碳含量,%; Mad空气干燥煤样的水分含量,%; Aad空气干燥煤样的灰分产率,% Vad空气干燥煤样的挥发分产率,%。58、煤中硫分在工业利用中存在哪些危害?硫是一种有害元素。含硫量高的煤,在燃烧、贮运、气化和炼焦时都会带来很大的危害。因此,硫含量是评价煤质的重要指标之一。高硫煤用作燃料时,燃烧后产生的二氧化硫气体,不仅
35、严重腐蚀金属设备和设施,而且还严重污染环境,造成公害;硫化铁硫含量高的煤,在堆放时易于氧化和自燃,同时使煤碎裂、灰分增加、热值降低;煤气化中,用高硫煤制半水煤气时,由于煤气中硫化氢等气体较多且不易脱净,会使合成氨催化剂毒化而失效,影响操作和产品质量;在炼焦工业中,硫分的影响更大,煤在炼焦时,约60%的硫进入焦炭,煤中硫分高,焦炭中的硫分势必增高,从而直接影响钢铁质量,钢铁中含硫量大于0.07%,会使钢铁产生热脆性而无法轧制成材,为了除去硫,必须在高炉中加入较多的石灰石和焦炭,这样又会减小高炉的有效容量,增加出渣量,从而导致高炉生产能力降低,焦比升高。经验表明,焦炭中硫含量每增加0.1%,炼铁时
36、焦炭和石灰石将分别增加2%,高炉生产能力下降2%2.5%,因此炼焦配合煤要求硫分小于1%。59、什么是煤的发热量?其单位是什么?煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量,用符号Q表示。发热量的单位是J(焦耳)/g或MJ(兆焦)/kg。换算关系式为:1卡20(cal20)=4.1816焦耳(J)60、通常的发热量表示方法有几种?其换算式是什么?弹筒发热量(Qb,ad)、高位发热量(Qgr,v,ad)、恒容低位发热量(Qnet,v,ar)Qgr,v,ad=Qb,ad(94.1Sb,ad+Qb,ad)式中:Qgr,v,ad空气干燥煤样的恒容高位发热量,单位为焦耳每克(J/g);Qb,ad空气
37、干燥煤样的弹筒发热量,单位为焦耳每克(J/g);Sb,ad由弹筒洗液测得的煤的含硫量,单位为百分数(%);(当煤中St,ad4%或Qb,ad14.60MJ/Kg时,可用全硫St,ad代替Sb,ad)94.1空气干燥煤样中每1.00%的硫的校正值,单位为焦耳(J);硝酸生成热校正系数,当Qb,ad16.70MJ/Kg时,=0.0010;当16.70MJ/KgQb,ad25.10MJ/Kg时,=0.0012;当Qb,ad25.10MJ/Kg时,=0.0016。式中:Qnet,v,ar煤的收到基恒容低位发热量,单位为焦耳每克(J/g);Qgr,v,ad煤的空气干燥基恒容高位发热量,单位为焦耳每克(J
38、/g);Mt煤的收到基全水位,单位为百分数(%);Mad煤的空气干燥基水分,单位为百分数(%);Had煤的空气干燥基氢含量,单位为百分数(%)。61、什么是煤的元素分析?组成煤有机物的五大元素:C、H、O、N、S。 不同煤种由于成煤的原始植物及其变质程度的不同,其元素组成与特性也就有所差异。煤中的有机质主要由碳、氢、氧及少量的氮、硫组成,其中碳、氢、氧三种元素之和可达煤中有机质含量的95%以上,煤的元素分析是指碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称。利用元素分析数据并配合其它工艺性质试验,可以了解煤的成因、类型、结构、性质及其利用。62、什么是煤的灰分成分分析?一般包括哪些项目?灰的元素组成
39、(通常以氧化物表示)分析叫煤的灰成分分析。煤灰成分分析的项目一般有:SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、MgO、SO3、P2O5、K2O、Na2O,有时也分析Mn3O4。63、什么叫做煤的灰熔融性?如何理解其定义?在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰变形、软化、呈半球状和流动特征物理状态。众所周知,煤灰是一种由硅、铝、铁和镁等多种元素的氧化物及它们间的化合物构成的复杂混合物,它没有固定的熔点,当其加热到一定温度时就开始局部熔化,然后随着温度升高,熔化部分增加,到某一温度时全部熔化。这种逐渐熔化作用,使煤灰试样产生变形、软化、半球和流动等特征状态。人们就以与这四个状态相应的温度来表征
40、煤灰的熔融性,或者说灰的熔融性就是出现这四个特征物理状态时的温度。64、什么是煤的着火温度?煤释放出足够的挥发分与周围大气形成可燃混合物的最低燃烧温度叫做煤的着火温度。65、什么是煤的塑性?煤在干馏过程中形成胶质体而呈现塑性状态的性质称为塑性。煤的塑性一般包括煤的流动性、粘结性、膨胀性和透气性以及塑性温度范围等。66、什么是煤的粘结性?粘结性是烟煤干馏时粘结其本身或外来的惰性物质的能力。它是煤干馏时所形成的胶质体显示的一种塑性。在烟煤中,能显示软化熔融性质的煤叫粘结性煤,不显示软化熔融性质的煤叫非粘结性煤。67、什么是煤的结焦性?煤的结焦性是烟煤在焦炉或模拟焦炉的炼焦条件下,形成具有一定块度和
41、强度的焦炭的能力。68、煤的粘结性和结焦性之间有什么相同和不同之处?煤的粘结性和结焦性都是炼焦用煤的重要工艺性质。是评价炼焦煤的主要指标。煤的粘结性着重反映煤在干馏工程中软化熔融形成胶质体并固化粘结的能力。煤的结焦性全面反映煤在干馏过程中软化熔融直到固化形成焦炭的能力。结焦性包括保证结焦过程能够顺利进行的所有性质,粘结性是结焦性的前提和必要条件。粘结性好的煤,结焦性不一定就好(如肥煤)。但结焦性好的煤,其粘结性一定好。69、表征烟煤焦化特征的指标通常有哪些?胶质层指数(X、Y)、粘结指数(GR.I)、奥亚膨胀度(a、b)、坩埚膨胀序数(CSN)和吉式流动度(MFmax)。70、什么是煤的流动度
42、?它表征了煤的什么特性?当煤隔绝空气加热到一定温度时,煤粒开始软化,出现胶质体,胶质体随热解反映进行数量不断增加,粘度不断下降,流动性越来越大,直至出现最大流动度。当温度进一步提高时,胶质体的分解速度大于生成速度,因而不断转化为固体产物和煤气,流动性越来越小,直到胶质体全部转化为半焦,流动度变为零。流动度是反映煤在干馏时形成胶质体的粘度,它能表征煤的塑性,是研究煤的流变性和热分解动力学的有效手段,可用以指导炼焦配煤和进行焦炭强度预测。71、煤的气化指标包括哪些项目?煤的气化指标是指煤作为气化原料时与气化性能有关的一些特定分析项目。它主要包括四项:(1) 煤的落下强度试验;(2) 煤的热稳定性试
43、验;(3) 煤对二氧化碳化学反应性试验;(4) 煤的结渣性试验。72、什么是煤炭的浮沉试验?目的是什么?浮沉试验是将煤样用不同密度的重液分成不同的密度级,并测定各级产物的产率和特性。根据综合表,绘制可选性曲线、对煤炭进行可选性评价。浮沉试验目的在于了解煤炭各密度级的产率和品质情况,也就是煤炭的可选性。它是选煤厂设计的基础资料,也是制定煤炭产品品质的主要依据。73、什么是大浮沉?什么是小浮沉?对粒度大于0.5mm的煤炭进行的浮沉试验。对粒度小于0.5mm的煤炭进行的浮沉试验。74、什么是褐煤?煤化程度低的煤,外观多呈褐色,光泽暗淡,含有较高的内在水分和不同程度的腐植酸。75、什么是烟煤?煤化程度
44、高于褐煤而低于无烟煤的煤,其特点是挥发分产率范围宽,单独炼焦时从不结焦到强结焦都有,燃烧时有烟。76、什么是无烟煤?煤化程度高的煤,挥发分低,密度大,燃点高,无粘结性,燃烧时多不冒烟。77、烟煤如何分类?烟煤的分类类别符号数 码分类指标Vdaf / %GRIY / mmb / %贫 煤PM1110.020.05贫 瘦 煤PS1210.020.0520瘦 煤SM131410.020.010.020.020505065焦 煤JM15242510.020.020.028.020.028.065 506565 25.025.0(150)(150)肥煤FM16263610.020.020.028.028
45、.037.0(85)(85)(85)25.025.025.0(150)(150)(220)1/3 焦 煤1/3JM3528.037.06525.0 (220)气 肥 煤QF4637.0 (85)25.0(220)气煤QM3443444528.037.037.0 37.0 37.0 50653550506565* 25.0 (220)1/2中黏煤1/2ZN233320.028.028.037.030503050弱 黏 煤RN223220.028.028.037.0530530不 黏 煤BN213120.028.028.037.05 5 长 焰 煤CY414237.0 37.0 5 535当烟煤的黏结指数测定值小于或等于85时,用干燥无灰基挥发分Vdaf(%)和黏结指数来划分煤类;当黏结指数测定值大于85时,则用干燥无灰基挥发分Vdaf(%)和胶质层最大厚度Y(mm),或用干燥无灰基挥发分Vdaf(%)和奥亚膨胀度b(%)来划分煤类;当G85 时,用Y和b并列作为分类指标。当Vdaf28.0时,b暂定为150%;Vdaf28.0%时,b暂定为220%。当b值和Y值有矛盾时,以Y值划分煤类为准。分类用的煤样如原煤灰分10%者,不需减灰;灰分10%的煤样,需按GB4
限制150内