煤质分析基础 与化验常用的符号ellw.docx

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1、煤质分析析基础1、煤炭炭质量的的基本指指标一、水分分（M )煤的水分分分为两两种，一一是内在在水分（MMinhh ) ，是由由植物变变成煤时时所含的的水分；二是外外水（MMf ) ，是是在开采采、运输输等过程程中附在在煤表面面和裂隙隙中的水水分全全水分是是煤的外外在水分分和内在在部分总和和。一般般来讲，煤煤的变质质程度越越大，内内在水分分越低。褐褐煤、长长焰煤内内在水分分普通较较高，贫贫煤、无无烟煤内内在水分分较低。水分的存存在对煤煤的利用用极其不不利，它它不仅浪浪费了大大量的运运输资源源，而且且当煤作作为燃料料时，煤煤中水分分会成为为蒸汽，在在蒸发时时消耗热热量；另另外，精精煤的水水分对炼炼

2、焦也产产生一定定的影响响。一般般水分每每增加22 % ，发热热量降低低1000kcaal/kkg(大大卡千千克）；冶炼精精煤中水水分每增增加1 % ，结结焦时间间延长55 一110miin .二、灰分分（A )煤在彻底底燃烧后后所剩下下的残渣渣称为灰灰分，灰灰分分外外在灰分分和内在在灰分。外外在灰分分是来自自顶板和和夹研中中的岩石石碎块，它它与采煤煤方法的的合理与与否有很很大关系系。外在在灰分通通过分选选大部分分能去掉掉。内在在灰分是是成煤的的原始植植物本身身所含的的无机物物，内在在灰分越越高，煤煤的可选选性越差差。灰是是有害物物质动动力煤中中灰分增增加，发发热量降降低、排排渣量增增加，煤煤容

3、易结结渣；一一般灰分分每增加加2% ?发热热量降低低10ookcaal / kgg 左右右。冶炼炼精煤中中灰分增增加，高高炉利用用系数降降低，焦焦炭强度度下降，石石灰石用用量增加加；灰分分每增加加1 % ，焦焦炭强度度下降22 % ，高炉炉生产能能九下降降3 % ，石石灰石用用量增加加4 % .三、挥发发分（VV )煤在高温温和隔绝绝空气的的条件下下加热时时，所排排出的气气体和液液体状态态的产物物称为挥挥发分。挥挥发分的的主要成成分为甲甲烷、氢氢及其他他碳氢化化合物等等。它是是鉴别煤煤炭类别别和质量量的重要要指标之之一。一一般来讲讲，随着着煤炭变变质程度度的增加加，煤炭炭挥发分分降低。褐褐煤、

4、气气煤挥发发分较高高，瘦煤煤、无烟烟煤挥发发分较低低。四、固定定碳质最最（FCC )固定碳含含量是指指除去水水分、灰灰分和挥挥发分的的残留物物，它是是确定煤煤炭用途途的重要要指标。从从1000减去煤煤的水分分、灰分分和挥发发分后的的差值即即煤的固固定碳含含量。根根据使用用的计算算挥发分分的基准准，可以以计算出出干基、干干燥无灰灰基等不不同基准准的固定定碳含量量。五、发热热量（QQ )发热量是是指单位位质量的的煤完全全的燃烧烧时所产产生的热热量，主主要分为为高位发发热量和和低位发发热量。煤煤的高位位发热量量减去水水的汽化化热即是是低位发发热量。发发热量国国际单位位为百万万焦耳千克（MMJ/kkg

5、 ) ，常常用单位位大卡斤斤克，换换算关系系为：11MJ / kkg =2399 . 14kkcall / kg ? 11J = 0.2399gcaal ? 1ccal= 4 . ll8J 。如发发热量5550kkcaLL/ gg , 55000kccal / kkg=55502399 . 14 = 223MJJkgg .为为便于比比较，我我们在衡衡量煤炭炭时消耗耗时，要要把实际际使用的的不同发发热量的的煤炭换换算成标标准煤，标标准煤的的发热量量为299 . 27MMJ/kkg ( 7000okkcall / kg ）。国国内贸易易常用发发热量标标准为收收到基低低位发热热量（ Qneet,aa

6、r) ，它反反映煤炭炭的应用用效果，但但外界因因素影响响较大，如如水分等等，因此此Qneet,aar 不不能反映映煤的真真实品质质。国际际贸易通通用发热热量标准准为空气气干燥基基高位发发热量（ Qneet,aar) ，它能能较为准准确的反反映煤的的真实品品质，不不受水分分等外界界因素影影响。在在同等水水分、灰灰分等情情况下，空空气干燥燥基高位位发热量量比收到到基低位位发热量量高1.25MMJ/gg ( 3000kcaal / kgg）左右右六、胶质质层最大大厚度（YY )烟煤在加加热到一一定温度度后，所所形成的的胶质层层最大厚厚度是烟烟煤胶质质层指数数测定中中利用探探针测出出的胶质质体上、FF

7、 层面面差的最最大值。它它是煤炭炭分类的的重要标标准之一一。动力力煤胶质质层厚度度大，容容易结焦焦；冶炼炼精煤对对胶质层层厚度有有明确要要求七、粘结结指数（GG )在规定条条件下以以烟煤在在加热后后粘结专专用无烟烟煤的能能力，它它是煤炭炭分类的的重要标标准之一一，是冶冶炼精煤煤的重要要指标。枯枯结指数数越高，结结焦性越越强八、煤灰灰熔融性性温度（灰灰溶点）在规定条条件下得得到的随随加热温温度而变变化的煤煤灰熔融融性变形形温度（DDT ）、软软化温度度( SST ）、流流动温度度（FTT ) ，常用用软化温温度（SST ）来来表示。灰灰熔融性性温度越越高，煤煤灰不容容易结渣渣。因锅锅炉设计计不同

8、，对对灰熔融融性温度度要求也也不一样样。煤灰灰熔融性性温度的的高低，直直接关系系到煤作作为燃料料和气化化原料时时的性能能，煤灰灰熔融性性温度低低，煤灰灰容易结结渣，增增加了排排渣的难难度，尤尤其是固固态排渣渣的锅炉炉和移动动床的气气化炉，煤煤灰熔融融性温度度要求较较高。九、哈氏氏可磨指指数（HHGI )哈氏可磨磨指数是是反映煤煤的可磨磨性的重重要指标标。煤的的可磨性性是指一一定量的的煤在消消耗相同同的能量量下，磨磨碎成粉粉的难易易程度。可可磨指数数赵大，煤煤赵容易易磨碎成成粉。在在发电煤煤粉锅炉炉和高炉炉喷吹用用煤，可可磨指数数是质量量评价的的一个重重要指标标。、吉吉氏流动动度（dddpmm)

9、煤的的流动度度是表征征煤在干干馏时形形成的胶胶质体的的粘度，是是煤的塑塑性指标标之一。流流动度是是研究煤煤的流变变性和热热分解力力学的有有效手段段，又能能表征煤煤的塑性性，可以以指导配配煤和焦焦炭强度度预测。吉吉氏流动动度是以以固定力力矩在煤煤受热形形成的胶胶质体中中转动的的最大转转速表示示的流动动度指标标，用每每分钟转转动的角角度来表表示。十一、增增锅膨胀胀序数（CCSN )增塌膨胀胀序数是是在规定定条件下下以煤在在增祸中中加热所所得焦块块膨胀程程序的序序号表征征煤的膨膨胀性和和塑性指指标增增祸膨胀胀序数的的大小取取决于煤煤灰熔融融性、胶胶质体生生成期间间析气情情况和胶胶质体的的不透气气性。

10、十二、焦焦渣特征征（CRRC )煤炭热分分解以后后剩余物物质的形形状。根根据不同同形状分分为8 个序号号，其序序号即为为焦渣特特征代号号。1粉状状。全部部是粉末末，没有有相互粘粘着的颗颗粒22粘粘着。用用手指轻轻碰即为为粉末或或基本上上是粉末末，其中中较大的的团块轻轻轻一碰碰即成粉粉末。33弱弱粘性。用用手指轻轻压即成成不块。4 不熔融粘结。用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 不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。6微膨胀熔融粘结。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

11、有较小的膨胀泡7膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。8强膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。十三、煤煤炭工业业分析指指标的基基准（详详见有关关章节）2、煤炭炭分级与与分类常常识一、煤炭炭分级按目前国国家标准准，以灰灰分作为为划分煤煤炭级别别的标准准，灰分分小于112 . 5 的煤煤炭，称称为冶炼炼用炼焦焦精煤；灰分在在12 . 551 一166 的的煤炭，称称为其它它用精煤煤。动力力用煤通通称动力力煤冶冶 炼用用炼焦精精煤分级级以A =5 . 001 一5 为一一级精煤煤，以00 . 5 的灰分分为一个个级差，依依

12、次上升升，共分分十五级级，如AA =55 . 51 毛0 为二二级精煤煤：其它它用炼焦焦精煤，以以A=112 . 511 -133 为一一级其它它精煤，以以0 .5 的灰分分为一个个级差，依依次上升升，共分分七级，如如A=113.001 一114 % 为二二级其它它精煤，等等等动动力煤分分级以如如A = 4 . 001 一5 为一一级动力力煤，以以 1的灰分分为一个个级差，依依次上升升至A = 440 % ，共共分三十十六级，如如混煤AA =220 一211 % ， 为为十七级级动力煤煤，等等等。 二、煤炭炭分类及及代号 主要分类类标准依依据为可可燃基挥挥发分、粘粘结指数数、胶质质层厚度度，煤

13、炭炭共分114 个个品种： （1）无烟烟煤（WWY）。尤烟烟煤挥发发分产率率低，固固定碳含含量高，密密度大（密密度最高高可达11 . 90gg / cm33 ），硬度度大，燃燃点高，燃燃烧时不不冒烟。对对这类煤煤又分为为：011 号无无烟煤为为年老无无烟煤：02 号无烟烟煤为典典型无烟烟煤：003 号号无烟煤煤为年轻轻无烟煤煤。北京京、晋城城、阳泉泉三矿区区的无烟烟煤分别别为011 号、002 号号、 003 号号无烟煤煤。无烟烟煤主要要是民用用和合成成氨的造造气原料料，而且且还可以以制造各各种碳素素材料，某某些优质质无烟煤煤制成的的航空用用型煤可可用于飞飞机发动动机和车车辆马达达的保温温。目

14、前前我国攻攻克白煤煤炼焦技技术难关关，年产产1200 万tt的无烟烟煤炼焦焦项目已已在山西西高平开开工。（2）贫煤煤（PMM）贫煤是是煤化度度最高的的一种烟烟煤，不不粘结或或微具粘粘结性。在层状状炼焦炉炉中不 结焦。燃烧时时火焰短短，耐烧烧，主要要是用为为发电燃燃料，也也可民用用和工业业锅炉的的配煤。山山东淄博博矿区有有典型的的贫煤。 （3）贫瘦瘦煤（PPS）贫瘦煤煤是高变变质、低低挥发分分、弱粘粘结性的的一种烟烟煤。结结焦性较较典型瘦瘦煤差，单单独炼焦焦时。生成的的焦粉较较多。配配煤炼焦焦时，配配入一定定比例贫贫瘦煤也也能起到到瘦煤的的瘦化作作用，对对提高焦焦炭的块块度能起起到良好好的作用用

15、。这类类煤也是是发电、机机车、民民用及其其他工业业炉窑的的较好燃燃料。河河南省的的鹤壁矿矿区就有有典型的的贫瘦煤煤。 （4）瘦煤（SSM ) 瘦煤煤是低挥挥发分的的中等粘粘结性的的炼焦用用煤。在在炼焦时时能产生生一定量量的胶质质体。单独炼炼焦时， 能得到到块度大大、裂纹纹少、抗抗碎性较较好的焦焦炭，但但焦炭的的耐磨性性较差；作为炼炼焦配煤煤使用时时效果较较好。高高灰、高高硫的瘦瘦煤一般般只作为为电厂及及锅炉燃燃料。峰峰峰四矿矿产典型型的痰煤煤。 （5）焦煤煤（JMM）焦煤是是中等及及低挥发发分的中中等粘结结性及强强粘性的的一种烟烟煤。由由口热时时能产生生热稳定定性很高高的胶质质体。单单独炼焦焦

16、时能得得到块度度大、裂裂纹少、抗抗碎强度度高的焦焦炭其其耐磨性性也好。但但单独炼炼焦时，产产生的膨膨胀压力力大，使使推焦困困难。作作为炼焦焦配煤使使用，效效果较好好。峰峰峰五矿、淮淮北石 台矿及及西山的的西曲等等矿井拥拥有典型型的焦煤煤资源。 （ 6 ）肥煤煤（FMM）肥煤是是中等、中中高挥发发分的强强粘结性性烟煤，加加热时能能产生大大量的胶胶质体。单单独炼焦焦时能生生成 熔熔融性好好、强度度较高的的焦炭，其其耐磨性性有的也也较焦煤煤焦炭好好。缺点点是单独独炼出的的焦炭，横横裂 纹纹较多，焦焦根部分分常有蜂蜂焦。我我国的开开滦枣庄庄是产肥肥煤的主主要矿区区。 ( 77 ) 1/33 焦煤煤（l

17、/3JMM）1 / 3 焦煤是是新煤种种，它是是中高挥挥发分、一一强枯结结性的一一种烟煤煤，是介介于焦煤煤、肥煤煤、气煤煤三者之之间的过过渡煤。单单独炼焦焦能生成成熔融性性较好、强强度较高高的焦炭炭。焦炭炭的抗碎碎强度接接进 肥肥煤生成成的焦炭炭，焦炭炭的耐磨磨强度又又明显高高于气肥肥煤气煤煤生成的的焦炭 ( 8 ）气气肥煤（QQF ) 气肥肥煤是一一种挥发发分和胶胶质层指指数都很很高的强强枯结性性肥煤，有有的称为为液肥煤煤。炼焦焦性能介介于肥煤煤和气煤煤之间，单单独炼焦焦时能产产生大量量的气体体和液化化产品。气气肥煤最最适合于于高温干干馏制造造 煤气气，也可可用于炼炼焦配煤煤，以增增加化学学

18、产品尸尸率。江江西乐平平和浙江江长广一一煤田是是我国气气肥煤典典型矿区区。 （ 9 ）气煤煤（QMM）气煤是是一种煤煤化度较较浅的炼炼焦用煤煤。加热热时能产产生较高高的挥发发分和较较多的的焦油。胶质体体的热稳稳定性低低于肥煤煤，能够够单独炼炼焦。但但焦炭多多呈细长长条而易易碎，有有较多的的纵裂纹纹，因而而焦炭的的抗碎强强度和耐耐磨强度度均较其其他炼焦焦煤差。在在配煤炼炼焦时加加入气煤煤，可增增加煤气气和化学学产品的的回收率率。（10）l/22中粘煤煤（1/2ZNN）1/2中粘粘煤是一一种中等等粘结性性的中高高挥发分分烟煤。其其中有一一部分在在单独炼炼焦时能能形成一一定强 度的焦焦炭，可可作为炼

19、炼焦配煤煤的原料料。粘结结性较差差的一部部分煤在在单独炼炼焦时，形形成的焦焦炭强度度 差，粉粉焦率高高。所以以它主要要用于气气化用煤煤球和动动力用煤煤；在配配煤炼焦焦中也可可适量配配入。我我国目前前尚未发发现单独独生产11/2中中粘煤的的矿井。（11）弱弱粘煤（RN）。弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时，产生较少的胶质体。单独炼焦时，有的能结成强度很差的小焦块，有的则只有少部分凝结成碎焦屑，粉焦率很高。 （12）不粘煤（BN） 不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤加热时，基本上不产生胶质体。煤的水分大，有的还含有一定的次生腐殖酸，

20、含氧量较高，有的不粘煤氧含量高达10 以上。不粘煤一般用于气化及动力用煤我国山西大同矿区以产典 型的弱粘煤为主。（13）长焰煤（CY）长焰煤是变质程度最低的高挥发分烟煤，煤的燃点低，纯煤热值也不高从无粘结性到弱粘 结性的均有。其中最年轻的还含有一定数量的腐殖酸贮存时易风化碎裂。煤化程度较高的 年老煤，加热时能产生一定量的胶质体单独炼焦时也能结成细小的长形焦炭：但强度极差， 粉焦率很高。长焰煤一般不用于炼焦，多作为电厂、机车、工业炉窑燃料，也可用于气化用 煤。辽宁省的阜新矿区是我国最大的长焰煤矿区。 （14）褐煤（HM）褐煤分为透光率：PM 30 一50 的年老褐煤两小类褐煤的 特点为：含水量高

21、，密度较小，无粘结性，并含有不同数量的腐殖酸，煤中氧含量高（氧含 t 常达15-30 左右）化学反应性强，热稳定性差，块煤加热时破碎严重。存放空气中 易风化变质，易破碎成小块甚至粉末状，发热量低，煤灰熔点也低，其灰中含有较多的CaO， 而有较少的A12O3 。褐煤多作为发电燃料，也可作气化原料和锅炉嫩料。褐煤有的可提取蜡， 制造磺化煤，活性炭。年轻褐煤可提腐植质等有机肥料，中国煤炭分类总表见下表。中国煤炭炭分类简简表对G 855 的煤煤，再用用Y 值值或b 值来区区分肥煤煤、气肥肥煤与其其它煤类类，当YY 25 .0mmm时， 应划分分为肥煤煤或气肥肥煤；如如Y 2 5 . Ommm ，则则根

22、据VVr 的的大小而而划为相相应的其其他煤类类。按 b 值值划分类类别时，VVr l 50 为肥肥煤，VVr 2 8.00 % ，暂定定b222 .0 的为肥肥煤或气气肥煤，如如按b 值和YY 值划划分的类类别有矛矛盾时，以以Y 值值划分的的类别为为准。 对对Vr 337 . 0 、GG 337.00T、PPM 300 -50 的煤煤，再测测QGWW -AAGN，如如其值24MMJ/kkg ( 57700ccal/g）, 应划划分为长长焰煤。 注：分分类用的的煤样，除除Ag ll 0 . 00 的的煤样，应应采用抓抓化锌重重液选扣扣的浮煤煤样对易易泥化的的褐煤亦亦可采用用灰分较较低的原原煤）。

23、3、工业业用煤质质量要求求简介一、煤焦焦用煤对对煤质的的要求11 、单单种炼焦焦煤的结结焦特性性及其在在配煤中中的作用用 (11）气煤煤气煤煤在加热热时能产产生较多多的胶质质体但但这种胶胶质体的的热稳定定性差，容容易分解解。气煤煤由半焦焦转变为为焦炭时时，产生生大量挥挥发物：因此收收缩度大大，形成成焦炭纵纵裂纹多多，块度度小，机机械强度度名日氏氏。但在在配煤中中配入气气煤，可可以音化化工产品品的回收收率降降低煤的的膨胀压压力。 ( 22 ）肥肥煤肥肥煤在加加热时能能产生大大量胶质质体热热稳定性性较好成焦时时熔融性性较好，但但是由于于肥煤成成焦时，其其内部应应力未及及时松驰驰。会产产生较多多的横

24、裂裂纹。肥肥煤在配配煤中的的作用很很重要。被被认为是是基础煤煤，因此此它具有有很强的的粘结力力，可以以粘结一一部分弱弱粘煤炼炼成强度度较好的的冶金焦焦炭。 ( 33 ）焦焦煤（通通常称主主焦煤）。炼炼焦煤具具有中等等挥发分分与中等等胶质层层，单独独炼焦时时形成热热稳定性性很好的的胶质体体。能炼炼制成块块大、裂裂纹少、耐耐磨性好好的焦炭炭，在工工业不发发达时常常用它单单独炼焦焦。但在在现代室室式焦炉炉中用焦焦煤单独独炼焦时时，由于于收缩小小，膨胀胀压力大大，造成成推焦困困难甚甚至损坏坏焦炉。在在配煤中中它可以以起到提提高焦炭炭强度的的作用。 ( 44 ）痰痰煤。瘦瘦煤在加加热时产产生的胶胶质体t

25、t 少，形形成的焦焦炭块度度大，裂裂纹少，但但不耐磨磨。在配配煤中配配入瘦煤煤可以增增加焦炭炭的块度度。2 、焦炭炭在高炉炉炼铁中中的作用用高炉炼炼铁使用用的炉料料包括铁铁矿石天天然矿石石、烧结结矿或球球团矿）、溶溶剂（石石灰石或或白云石石）和焦焦炭，炉炉料从炉炉顶依次次分批装装入炉内内焦炭炭在高炉炉炼铁中中的作用用可以概概括为： ( l ）提提供热量量焦炭炭在焦炉炉风口前前的回旋旋区内激激烈燃烧烧，燃烧烧产生的的热能是是主炉冶冶炼过程程中的主主要热源源。 ( 2 ）还原原作用。焦焦炭是回回旋区内内姗烧生生成的高高温煤气气。在上上升过程程中将热热能供给给炉料，使使之与焦焦炭发生生吸热反反应，生

26、生成COO 和HH2 ，随随后COO 与铁铁矿石中中的铁氧氧化物发发生还原原反应转转化为金金属铁 ( 3 ）骨骨架作用用。高炉炉冶炼过过程都发发生在煤煤气上升升和炉料料下降的的相向运运动和相相互作用用之中，整整个料柱柱的透气气性是高高炉运行行的关键键。在料料柱上部部，焦炭炭起煤气气流分配配层的作作用；在在料柱中中部焦焦炭起骨骨架作用用，支撑撑着已经经熔融的的铁矿石石，使煤煤气正常常上升：在料柱柱下部，高高温下仍仍以固态态块状存存在的焦焦炭与已已经成为为液态的的铁水和和熔渣混混在一起起，成为为煤气上上升与铁铁水、炉炉渣下降降的疏松松骨架 3 、焦焦炭质量量标准( l ）抗碎碎机械强强度（MM40

27、 ) ，指指焦炭在在转鼓中中转动一一定时间间后，大大于400mm的的重量所所点试样样总质量量的百分分数。 ( 22 ）抗抗耐磨强强度（MM10 ）。指指焦炭在在转鼓中中转动一一定时间间后，小小于IOOmm 的质量量所点试试样总总质量的的百分数数。 44 、焦焦炭质量量对高炉炉炼铁的的影响 ( 111 ）抗抗碎强度度M400 、抗抗磨强度度M100 的影影响，MM40 每降11 % ，高炉炉利用系系数降低低3 一4 % ，焦焦比（冶冶炼1tt 生铁铁所消耗耗的焦炭炭的质量量）增加加1 . 3 一55% , M110 每每降低00 . 1 % , 高炉生生产能力力提高00 . 3 一1 . 33

28、% ，焦比比降低00 . 2 % 006 % . 2 ）硫硫分。炼炼焦时，煤煤中的硫硫分约660 转入焦焦炭，硫硫是焦炭炭中的有有害杂传传，能使使生铁变变脆。为为了脱除除焦炭过过高的硫硫分，需需增加溶溶液石灰灰石和焦焦炭的用用量，从从而降低低了高炉炉的利用用系数，使使生铁产产量下降降，焦炭炭的硫分分每提高高0 . 1 % ，石石灰石和和焦炭的的用量将将分别增增加3 . 77 和和1 . 8 % ，高高炉生产产能力降降低2 一 2 . 5 。冶冶金焦的的硫分规规定不大大于0 . 88 。( 3 ）灰分。炼焦时，煤中的灰分全部转入焦炭，如精煤灰分8 % ，焦炭灰分就会达到12 左右。焦炭灰分每提高

29、1 % ，焦炭用量增加2 一2 . 5 % ，溶剂石灰石的用量增加4 % ，高炉生铁产量降低3 % ，焦炭强度下降2 . 2 。( 4 ）挥发分。根据焦炭的挥发分可以判断焦炭的成熟程度，挥发分大于1 . 5的焦炭为生焦，小于0 . 5 一众7 % ，表示炼焦过火，一般成熟适度的焦炭挥发分在1 左右( 5 ）水分。焦炭水分一般为3 %一7 % ，水分变动，影响计量并引起高炉炉况波动。5 、主要炼焦工艺介绍( 1 ）配煤炼焦。是将气、肥、焦、瘦不同煤种的煤，按一定比例进行配比，在自然状态下由焦炉顶部装入焦炉进行炼焦的工艺一般配比为气煤25 、肥煤15、瘦煤10 、主焦煤和l / 3 焦煤50 %

30、，配煤后干燥无灰基挥发分在25左右，我国武汉钢铁公司、莱芜钢铁公司、马鞍山钢铁公司、上海焦化厂等许多大型焦化企业均采用配煤炼焦工艺。 ( 2 ）捣固炼焦，即将配煤在捣固机内捣实成体积略小于炭化室的煤饼后，推入焦化室进行炼焦。煤料捣固后，一般堆密度可由散装煤的0 . 72t/m3 提高到0 .95 一1.15t/m3；因而煤粒接触致密，使结焦过程中胶质体充满程度大，并减少气体析出速度，从而提高膨胀压力和粘结性，使焦炭结构致密。但随着粘结性的提高，煤料结焦过程中的收缩应力加大；因此，对枯结性较好的配煤，所得焦炭裂纹增加，块度和强度均要下降据此，对于气煤配量较多的配煤，在粉碎配入适当数量的瘦化组分（

31、焦粉或瘦煤等）和少量焦、肥煤的条件下，可以得到抗碎和耐磨指标均较好的焦炭。捣固炼焦是近几年发展起来的一种新的炼焦工艺，可增加气煤或弱粘煤配比气煤配比可配到65 以上，配合后干燥无灰基挥发可在29 一34 之间，水分在9 一11 % 之间，焦炭的强度较好。捣固炼焦适合在我国强粘结煤紧缺的国情，近几年发展较快，如青岛管道煤气公司、蒙西焦化及近几年新上的焦炉多采用这种工艺。6 、炼铁高炉对焦炭质量要求( 1 ）配煤灰分。配煤中的灰分在炼焦后全部残留于焦炭中，成为生产冶金焦的主要质量指标之一：因此应当控制配煤的灰分。煤的成焦率一般在75 左右。由于配煤中灰分全部转入焦炭中，所以焦炭的灰分要比配煤灰分高

32、1.3 倍左右，在生产要求配煤灰分小于10 % . ( 2 ）配煤硫分、硫分煤中通常以黄铁矿、硫铁矿和硫的有机化合物三种形式存在。通常分选一般只能除去黄铁矿硫。而配煤中的硫约有85 %-90 残留于焦炭中，因此配煤中的硫分越低越好，炼焦配煤的硫分一般应小于1 . 0 。 ( 3 ）配煤挥发分为了满足钢铁工业对冶金焦的需要，又能尽量多生产化学产品，项装机焦配煤干燥无灰基挥发分一般在25 一30 中受资源限制，我国炼钢焦配煤中的气煤用量一般较高，有的焦化厂配煤挥发分达到32 。近几年来，根据我国肥煤、主焦煤紧缺的资源情况，大力推广捣固炼焦新工艺，气煤配比可以达到75 % ，配煤干燥无灰基挥发分超过

33、34 。 ( 4 ）配煤的胶质层厚度。胶质层是表示煤在加热时产生液体的数量的指标配煤中必须具有一定的液体物质来粘结其他不能熔融的物质，使之成为坚固的冶金焦炭。配煤对胶质体的要求厚度为15 一20mm但某大型焦化厂多配气煤后的配煤胶质厚度仅为13 一14mm，也炼出了较好的冶金焦炭 以上几个指标是依据单种煤的相应指标及配煤比例，按加权平均法计算的。二、高炉喷吹和烧结用煤对煤质的要求1 、高炉喷煤对煤质的要求高炉喷吹技术是将粉状煤和高炉热风一起从高炉风口喷入高炉，在风口前燃烧，产生热量和一氧化碳，作为高炉的热量和还原剂，代替部分焦炭进行高炉冶炼，从而节省焦炭。目前 我国高炉平均喷吹量达到120kg

34、/t 铁，宝钢高炉喷吹量达到260kg/t 铁，处于世界领先水平。2 、高炉喷吹用煤应能满足高炉冶炼工艺要求和对提高喷吹量的置换比有利以便替代更多的焦炭。高炉喷吹对煤质性能的要求及相关的指标有：工业分析指标、发热量、粒度及均匀性、可磨性、爆炸性、反应性、灰熔融性、燃点、煤岩结构、灰成分分析、比表面积和密度等。归结起来主要有以下方向( l ）煤的灰分越低越好。灰分含量相同或低于使用的焦炭灰分，一般要求Ad l2.5 % ，我国目前喷吹的煤粉一般灰分含与焦炭灰分含量相当，或煤的灰分含量略大于焦炭灰分含量，在这两种情况下，喷吹煤粉形成的渣量要比全焦冶炼时大些；因为在两者灰分含量相同时，只有置换比为1

35、.0 时，两者灰分形成的渣量相等，而在置换比大于1.0 时，喷吹煤粉灰分形成的渣量将大于置换焦炭形成的渣量，但这种差异也只点灰分形成渣量的一小部分例如吨铁渣量在490kg/t 左右，喷煤比为150kg/t 左右，置换比为0 . 8 ，两者灰分比为13 则增加的渣量为3 . 9kg/t 铁左右，占灰分形成渣量的10 % , 占吨铁总渣量的0 . 8 左右，如果喷吹煤粉灰分高于焦炭灰分，则增加的渣量将多些，例如煤粉灰分为15 % ，则增加的渣为10.5kg/t 左右，增加的渣量占吨铁总渣量的2.15, 所以要求喷吹煤粉的灰分越低越好。( 2 ）硫含量越低越好，煤的含硫量应与使用焦炭的含硫量相同（或

36、低于），一般要求St 0 . 61 。若煤的含硫量高于使用的焦炭含硫量，为保证生铁质量，必须增加溶剂和燃料消耗相应增加排渣量( 3 ）胶质层厚度越小越好。Y l0mm，这样可避免在喷吹过程中结焦、堵塞喷枪和风口影响喷吹和高炉正常生产利用Y 值可以指导配煤炼焦、一般Y 值大的烟煤均用于炼焦，Y 值极低为O 的烟煤可作为高炉喷吹用煤，如果用Y 值大的煤来喷吹不仅浪费了炼焦煤，而且在高炉风口易结焦，造成风口烧坏或堵塞喷枪。( 4 ）煤的可磨性好，现高炉喷煤需要将煤磨到一定细度，可磨性好，则制粉消耗的电能就少，可降低喷吹费用，喷吹无烟煤时，粒度应小些， 200 网目的应达到70 % 一80 % ；而喷

37、吹烟煤粒度则可大些， 200 网目的达到60 一65 即可，而内在水分含量高的烟煤，在高炉富氧率较高时，粒度还可产更粗些，例如欧洲一些高炉喷吹的这种烟煤平均粒度达到0.5mm。5 ）煤的燃烧性能好（即其燃点低，反应性好等）。可使喷入高炉的煤粉能在有限空间和时间内尽可能多的气化，少量未气化的煤粉也因反应性好而与高炉煤气中的C02 和H2 O 反应而气化，不给高炉冶炼带来麻烦，另外燃烧性能好的煤也可以磨得粗一些，即200 网目所点比例小，这为降低磨煤能耗和费用提供了条件，高炉喷吹反应性好的煤，不仅可提高煤粉燃烧率，扩大喷吹量，而且风口区未燃烧的煤粉在高炉的其他部位参加了与CO2 的气化反应，减少了

38、焦炭的气化反应煤的气化反应活性比焦炭气化反应强得多，这就在煤种程度上对焦炭强度起到了保护作用。( 6 ）煤的发热量越高越好，喷入高炉的煤粉是以其放出的热量和形成的还原气体CO 、H2 来代替焦炭在高炉内提供热源和还性剂：因此煤的发热量越高，在高炉内放出的热量越多，置换的焦炭量也越多。总之，以喷吹煤的性能要求来对照生产用的各种煤，可以发现任何一种煤都不能达到全部要求只能满足其中的1 一3 项。另外各种煤源由于产地远近、开采方法、运动方式等不同，其价格也不相同，为了获得较全面的喷吹效果和经济效果只有利用配煤才能达到。国内外配煤常用含碳量高、发热量高的无烟煤和挥发分高、易燃的长焰煤配合，使混合煤的挥

39、发分达到20 一25 % ，灰分在12 以下，这样能充分发挥两种煤的优点以取得良好的喷吹效果。2 、烧结矿对煤质的要求烧结是将各种不能直接入炉的炼铁原料如精矿粉、高炉炉尘及硫酸渣等配加一定的燃料和溶剂，加热到l300 一1500 ，使粉料烧结成块状的工艺，是冶炼前原料准备的一个重要环节。在烧结料中，燃料占7 %( FC =3 一5 % ) ，主要使用无烟煤，煤质要求是低灰、低硫、高发热量。根据烧结和高炉炼铁的工艺要求，供应烧结用煤的无烟煤的灰分应在12 . 5 以下，硫分在D . 7 以下。三、发电用煤对煤质的要求 1 电厂锅炉按燃烧方式分类 ( l ）层燃炉。层燃炉有炉算（或称炉排），煤炭或

40、其他固体燃料在炉算上的嫌料层内燃烧。燃烧所用空气由炉算下送入，穿过燃料层进行燃烧反应。部分未嫩尽的可嫩气体和被气流吹起的细粒燃料，仍可在嫩料层上的炉膛空间中继续燃烧。 ( 2 ）室燃炉。室燃炉中的燃料主要是在炉膛空间悬浮燃烧。这是电厂锅炉的主要嫩烧方式。在燃烧煤粉的室燃炉中由于排渣方式不同，又可分为固态排渣煤粉炉和液态排渣煤粉炉。 ( 3 ）旋风炉。旋风炉是一个以圆柱形旋风筒作为主要燃烧室的炉子，气流在简内高速旋转，煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧，较粗的煤粒则贴在筒壁上燃烧筒内的高温和高速旋转气流使燃烧加速，并溶化灰渣，形成液态排渣。旋风筒有立式和卧式

41、两种，可嫩用粗煤粉和煤屑 ( 4 ）火炬层燃炉，用空气或机械播撤方式把煤炭抛入炉膛空间，然后落到炉算上的燃烧方式称为火炬层然实际上有些煤屑在炉膛空间完全燃尽；较大颗粒可能在空间内着火后落到煤层上继续燃烧，大的煤块则在落到煤层上以后才开始着火燃烧。这种炉子往往配以链条炉算，并且用于容量不大的锅炉。( 5 ）沸腾炉。沸腾炉也称流态化燃烧炉，这是一项正在发展的新炉型炉子底部为一多孔的布风板，空气以高速穿过孔眼，均匀进入布风板上的床料层中床层中的物料为固体颗粒和少量煤粒，当高速空气穿过时床粒上下翻滚，形成“沸腾”状态在沸腾过程中煤粒与空气有良好的接触混合，燃烧快，效率高床层内安置以水和蒸汽（或空气）为

42、冷却介质的埋管，把床层温度控制为700-1000 。沸腾炉可在常压下工作，并正在研究在增压下工作的沸腾炉由增压沸腾炉出来的高温高压燃气，除尘后可送入燃气轮机，而由埋管出来的蒸汽则送入汽轮机，这样就形成燃气一蒸汽联合循环。( 6 ）循环流化床锅炉。循环流化床锅炉是在沸腾炉基础上发展起来的一种锅炉，其性能指标超过沸腾炉。循环流化床锅炉的特点是进一步细化煤粒，提高流化风速，在炉膛出口安装了高温分离器，使颗粒与气流分离，气流进入省煤器加热燃烧用空气，固体颗粒再送进炉膛流化燃烧，以此反复循环流化 2 、电厂锅炉对煤质的要求煤炭的种类和性质对电厂锅炉燃烧设备的结构、选型、受热面的布置以及运行的经济性和可靠

43、性都有很大影响；因此，大中型的电厂锅炉都是根据一定的煤种计算设计的。对电厂锅炉热力工作影响大的指标主要有：干燥无灰基挥发分、收到基灰分、收到基水分、干燥基全硫、收到基低位发热量及灰熔融性。 ( l ）挥发分。不同的电厂锅炉对挥发分都有具体的要求，设计使用低挥发分煤炭的锅炉，燃用高挥发分的煤炭，其安全性和经济性将受到较大影响：因此，电厂的煤炭要按设计的挥发分要求选择和供应。从炉型情况分析层燃炉、室燃炉炉型对煤炭的挥发分要求更为严格；旋风炉、沸腾炉和循环流化床锅炉对煤种要求较为宽松，可选用煤炭的挥发分区间较大，煤种适应性强，特别是近几年新建的循环流化床锅炉，对挥发分要求更为宽松。 ( 2 ）灰分灰

44、分对燃烧的影响首先表现为：灰分高会使火焰传播速度减慢，燃点推迟，燃烧温度下降，燃烧稳定性变差，甚至造成灭火；同时灰分过高还容易加剧设备的磨损，缩短设备使用寿命。灰分过低，在层状燃烧时，由于灰渣太薄容易把炉算烧坏。从灰分的适应性看，循环流化床锅炉对灰分适应性最强。 ( 3 ）水分。水分既是数量指标又是质量指标，煤的水分升高，发热量降低，锅炉排烟温度升高，影响发电锅炉的燃烧效率。在使用煤粉燃烧的锅炉中，入炉前对煤粉要经过干燥处理，以减少水分对发电锅炉燃烧带来的影响。 ( 4 ）硫分。硫燃烧后生成S02 和S03 ，它们极易与烟气中的水蒸气化合成H2504蒸气，对发电设备产生腐蚀作用，同时， S02

45、 和S03 排放到空气中，对大气环境造成严重污染。另外，高硫煤炭在存放过程中，容易发生变质自燃，影响煤炭的燃烧效果。 ( 5 ）发热量。煤的发热量是设计发电锅炉时的一个重要指标，煤的发热量低于设计指标，炉内温度水平降低，影响煤粉的燃点和燃尽，锅炉热效率下降，当发热t 低到一定程度时，将引起燃烧不稳，灭火放炮以至必须投油助燃：反之，煤的发热量高于设计水平，炉膛温度必然升高，煤灰大多软化、熔融，容易形成结渣。 ( 6 ）灰熔融性。层状燃烧方式对煤的灰熔融性要求不高：悬浮燃烧采用固态排渣方式，灰熔融性软化温度ST =20 .908MJ/kg 。干法窑煤质要求：干燥基灰分Ad= 22 . 999MJ/kg 。五电石炉用煤对煤质的要求电石炉可以用焦炭作原料，也可以用无烟煤作原料，开启式电石炉可全部使用无烟煤，但在密闭式电石炉中需要焦炭和无烟煤掺混使用，这两种电石炉对无烟煤的质量要求见表3 一2 。电石炉用无烟煤质且要求六、煤炭液化对煤质要求煤的液化分为直接液化和间接液化，这两种液化方法对煤质