焦煤基础知识简介-万达期货.ppt
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1、焦煤基础知识简介焦煤基础知识简介太原营业部太原营业部目目 录录焦煤基础知识焦煤基础知识1焦煤现货市场概况焦煤现货市场概况2影响焦煤价格的主要因素影响焦煤价格的主要因素3一、焦煤基础知识一、焦煤基础知识什么是煤炭?什么是煤炭?煤煤炭炭是是古古代代植植物物遗遗体体埋埋藏藏在在地地下下,经经过过漫漫长长岁岁月月的的天天然然煤煤化化作作用用转转化化形形成成的的一一种种富富含含碳碳的的固固体体可可燃燃有有机机沉沉积积岩岩。煤煤是是一一种种包包括括许许多多有有机机和和无无机机化化合合物物的的混混合合物物,其其主主要要构构成成元元素素有有碳碳、氢氢、氧氧、氮氮、硫硫等等,此此外外,还还有有极极少少量量的的磷
2、磷、氟氟、氯氯和和砷砷等等元元素素。碳碳、氢氢、氧氧是是煤煤炭炭有有机机质的主体,占质的主体,占95以上。以上。1.煤炭的分类煤炭的分类 要要了了解解炼炼焦焦煤煤,首首先先需需要要对对煤煤炭炭分分类类有有一一定定的的了了解解。根根据据各各种种不不同同的的需需要要,把把各各种种不不同同的的煤煤归归纳纳和和划划分分成成性性质质相相似似的的若若干干类类别别,就就形形成成煤煤分分类类的的概概念念。以以下下简简要要介绍煤炭的工业分类及消费用途分类。介绍煤炭的工业分类及消费用途分类。煤炭的工业分类煤炭的工业分类 根根据据煤煤的的煤煤化化程程度度,将将我我国国所所有有的的煤煤分分为为褐褐煤煤、烟烟煤煤和和无
3、无烟烟煤煤三三大大煤煤类类。又又根根据据煤煤化化程程度度和和工工业业利利用用的的特特点点,将将褐褐煤煤分分成成2个个小小类类,无无烟烟煤煤分分成成3个个小小类类。烟烟煤煤比比较较复复杂杂,通通常常分分为为贫贫煤煤、贫贫瘦瘦煤煤、瘦瘦煤煤、焦焦煤煤、肥肥煤煤、1/3焦焦煤煤、气气肥肥煤煤、气气煤煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤。中粘煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤。焦焦 炭炭Vdaf 10.0%Vdaf 37.0%PM=50%根据煤炭的挥发分根据煤炭的挥发分(Vdaf)区分)区分贫煤贫煤瘦煤瘦煤贫瘦煤贫瘦煤焦煤焦煤肥煤肥煤1/3焦煤焦煤气肥煤气肥煤气煤气煤1/2中粘煤中粘煤弱粘煤弱粘煤长焰煤长
4、焰煤不粘煤不粘煤根据烟煤的挥发分根据烟煤的挥发分(Vdaf)、粘结指数)、粘结指数(G)、胶质层最大厚度、胶质层最大厚度(Y)或奥亚膨胀度或奥亚膨胀度(b)区分区分(PM是透光率是透光率)煤炭的消费用途分类煤炭的消费用途分类 煤煤炭炭的的用用途途十十分分广广泛泛,可可以以根根据据其其使使用用目目的的总总结结为为两两大大主主要要用用途途:动动力力煤煤和和炼炼焦焦煤煤。动动力力煤煤根根据据其其用用途途又又分分为为发发电电用用煤煤、蒸蒸汽汽机机车车用用煤煤、建建材材用用煤煤、一一般般工工业业锅锅炉用煤、生活用煤、冶金用动力煤。炉用煤、生活用煤、冶金用动力煤。煤煤 炭炭炼炼 焦焦 煤煤动动 力力 煤煤
5、发电用煤发电用煤蒸汽机车用煤蒸汽机车用煤建材用煤建材用煤一般工业锅炉用煤一般工业锅炉用煤生活用煤生活用煤冶金用动力煤冶金用动力煤瘦煤瘦煤焦煤焦煤肥煤肥煤1/3焦煤焦煤气肥煤气肥煤气煤气煤焦焦 炭炭2.我国的炼焦煤资源我国的炼焦煤资源 我我国国是是煤煤炭炭资资源源大大国国,已已探探明明储储量量约约1.15万万亿亿吨吨,仅仅次次于于美美国国和和俄俄罗罗斯斯。我我国国煤煤炭炭资资源源主主要要分分布布于于华华北北和和西西北北地地区区,两两个个地地区区各各占占全全国国的的50%和和30%,分分省省份份看看,华华北北区区的的山山西西、内内蒙蒙古古自自治治区区和和西西北北的的陕陕西西分分别别占占25.7%、
6、22.4%和和16.2%,遥遥遥遥领领先于其他省。先于其他省。我我国国的的煤煤炭炭按按照照用用途途来来划划分分,可可以以分分为为动动力力煤煤和和炼炼焦焦煤煤,二二者者分分别别占占我我国国煤煤炭炭资资源源的的72%和和26%,另另外外2%分分类类不不明明。根根据据国国家家安安监监局局统统计计数数据据,我我国国炼炼焦焦煤煤已已查查明的资源储量为明的资源储量为2803.67亿吨,占世界炼焦煤查明资源量的亿吨,占世界炼焦煤查明资源量的13。我我国国炼炼焦焦煤煤资资源源分分布布不不均均衡衡,主主要要集集中中在在华华北北和和华华东东。其其中中,山山西西省省炼炼焦焦煤煤种种资资源源储储量量最最大大,查查明明
7、资资源源量量为为1551.84亿亿吨吨,占占全全国国资资源源储储量量的的55.35%。其其他他储储量量较较大大的的省省份份还还有有安安徽徽(200.22亿亿吨吨)、山山东东(188.38亿亿吨吨)、贵贵州州(100.04亿亿吨吨)、黑龙江(黑龙江(95.01亿吨)。亿吨)。55.35%7.14%6.72%3.57%3.39%23.83%我国我国炼焦煤主要分布情况焦煤主要分布情况山西山西安徽安徽山山东东贵贵州州黑黑龙龙江江其他其他3.炼焦煤的种类炼焦煤的种类 煤煤炭炭是是植植物物残残骸骸在在漫漫长长的的过过程程中中,经经过过复复杂杂的的生生物物化化学学、地地球球化化学学、物物理理化化学学作作用用
8、和和地地质质作作用用逐逐渐渐演演化化而而来来的的,煤煤的的这这一一转转化化过过程程称称为为成成煤煤过过程程。根根据据煤煤炭炭的的煤煤化程度由低到高,可以将煤炭分为褐煤、烟煤到无烟煤。化程度由低到高,可以将煤炭分为褐煤、烟煤到无烟煤。习习惯惯上上,将将具具有有一一定定的的粘粘结结性性,在在室室式式焦焦炉炉炼炼焦焦条条件件下下可可以以结结焦焦,用用于于生生产产一一定定质质量量焦焦炭炭的的原原料料煤煤统统称称为为炼炼焦焦煤煤。根根据据我我国国的的煤煤炭炭分分类类标标准准,烟烟煤煤中中的的气气煤煤、肥肥煤煤、气气肥肥煤煤、1/3焦焦煤煤、焦焦煤煤、瘦瘦煤煤和和贫贫瘦瘦煤煤都都属属于于炼炼焦焦煤煤,而而
9、褐褐煤煤、无无烟烟煤煤以以及及烟烟煤中的长焰煤、不黏煤和贫煤都属于非炼焦煤。煤中的长焰煤、不黏煤和贫煤都属于非炼焦煤。我国炼焦煤各煤种的储量不均匀,以气煤(包括我国炼焦煤各煤种的储量不均匀,以气煤(包括1/3焦煤)最多,达焦煤)最多,达1282.12亿亿吨,占炼焦煤查明资源储量的吨,占炼焦煤查明资源储量的45.73%,其次为焦煤,占,其次为焦煤,占23.61%,瘦煤和肥煤各占,瘦煤和肥煤各占炼焦煤储量的炼焦煤储量的15.89%和和12.81%。此外,尚有未分类的占。此外,尚有未分类的占1.96%。中国炼焦煤查明资源储量煤种构成中国炼焦煤查明资源储量煤种构成4.各类各类炼焦煤特性炼焦煤特性各子品
10、种可以根据生产焦炭的性能要求搭配使用。各子品种可以根据生产焦炭的性能要求搭配使用。要了解各类炼焦煤的特性,首先要了解各类炼焦煤的特性,首先需要了解炼焦煤的主要技术指标:需要了解炼焦煤的主要技术指标:指标指标缩写缩写解释解释水分M煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。煤中水分过大时,不利于加工、运输等,燃烧时会影响热稳定性和热传导,炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。灰分A指煤在燃烧后留下的残渣。不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中,灰分高低决定焦炭的灰分。硫分S煤中硫分,按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种
11、。有的煤中还有少量的单质硫。焦煤中的硫分过高会影响焦煤品质、破坏粘结性,腐蚀设备、降低焦炭的质量,从而降低生铁的质量和产量。挥发份V指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。挥发份大小与煤的变质程度有关,煤炭变质量程度越高,挥发份产率就越低。在燃烧中,用来确定锅炉的型号;在炼焦中,用来确定配煤的比例;同时更是汽化和液化的重要指标。常使用的有空气干燥基挥发份(Vad)、干燥基挥发份(Vd)、干燥无灰基挥发份(Vdaf)和收到基挥发份(Var)。其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。粘结指数G在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力,
12、它是冶炼精煤的重要指标之一,粘结度越高,结焦性越强。胶质层最大厚度Y烟煤在加热到一定温度后,所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、下层面差的最大值。它是冶炼精煤的重要指标之一。胶质层越大,越容易结焦。煤种煤种用途用途特点特点焦煤焦煤 基础炼焦配煤是一种结焦性最好的炼焦用煤,它的碳化程度高、粘结性好,加热时能产生热稳定性很高的胶质体。如用焦煤单独炼焦,能获得块度大、裂纹少、强度高、耐磨性好的优质焦炭。但单独炼焦时,由于膨胀压力大,易造成推焦困难。肥煤肥煤 基础炼焦配煤是粘结性最强、中等煤化程度的煤,加热时产生大量胶质体。用肥煤单独炼焦能产生熔融性好、强度高的焦炭,但
13、焦炭的横裂纹多,气孔率高,易碎,因此多与粘结性较弱的气煤、瘦煤或弱粘煤等配合炼焦。1/31/3焦煤焦煤 基础炼焦配煤是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤。具有中高挥发分的强粘结性煤。用这种煤单独炼焦时,能生成熔融性良好、强度较高的焦炭。炼焦时,1/3焦煤的配入量可在较宽范围内波动,都能获得强度较高的焦炭,这种煤也是良好的炼焦配煤中的基础煤。瘦煤瘦煤 基础炼焦配煤是煤化程度最高的炼焦煤,它的挥发分低,受热后产生的胶质体数量比焦煤少,且软化程度高。用瘦煤单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭,但这种焦炭的耐磨强度较差,瘦煤作炼焦配煤用效果较好。气肥煤气肥煤 基础炼焦配煤是一种挥发分胶质
14、体厚度都很高的强粘性肥煤类。气肥煤结焦性介于肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。气煤气煤 基础炼焦配煤是一种碳化程度最低的炼焦煤,加热时能产生较多的挥发分和较多的焦油,胶质体的热稳定性低于肥煤。气煤也能单独炼焦,但焦炭的抗碎强度和耐磨强度较差,焦炭多呈细长条且易碎,并有较多的纵裂纹。配煤炼焦多时配入气煤,可增加产气率和化学产品回收率。5.焦煤的生产过程焦煤的生产过程开采开采 采采煤煤向向来来是是一一项项最最艰艰苦苦的的工工作作,当当前前正正在在花花较较大大的的力力量量来来改改善善工工作作条条件件。由由于于煤煤炭炭资资源源的的埋埋藏藏深深度度不不同同,一一般般相相应应的的采
15、采用用矿矿井井开开采采(埋埋藏藏较较深深)和和露露天天开开采采(埋埋藏藏较较浅浅)两两种种方方式式。可可惜惜的的是是,我我国国可可露露天天开开采采的的储储量量仅仅占占7.5%,而而美美国国为为32%,澳澳大大利利亚亚为为35%;矿矿井井开开采采条条件件的的好好坏坏还还与与煤煤矿矿中中含含瓦瓦斯斯的的多多少少有有关关,我我国国煤煤矿矿中中含含瓦瓦斯斯比比例例高高,高高瓦瓦斯斯和和有有瓦瓦斯斯突突出出的的矿矿井井占占40%以上。以上。洗选洗选 1吨吨原原煤煤大大约约能能生生产产0.55吨的精煤。吨的精煤。去去除除灰灰、硫硫,得得到到精精煤煤,以以环环保保达达标标和和下下游游使使用。用。我我国国焦焦
16、煤煤普普遍遍含含硫硫高高,难难以以洗洗选选,成成本本过过高高,个个别别优优质质低低硫硫煤煤,如如柳柳林林煤煤,价格高昂。价格高昂。焦焦煤煤洗洗选选率率不不高高,一一般般为为50%,必必须须配配合合其其他他低低硫硫的的炼炼焦焦煤煤,我我国国有有优优质低硫气煤,如兖矿气煤。质低硫气煤,如兖矿气煤。6.焦炭的生产工艺焦炭的生产工艺焦化生产工艺流程图焦化生产工艺流程图与焦煤密切相关的是与焦煤密切相关的是洗煤洗煤和和配煤配煤两个环节:两个环节:1、洗煤、洗煤 洗洗煤煤就就是是将将原原煤煤中中的的杂杂质质剔剔除除,或或将将优优质质煤煤和和劣劣质质煤煤炭炭进进行行分分门门别别类类的的一一种种工工业业工工艺艺
17、。洗洗煤煤过过程程后后所所产产生生的的产产品品一一般般分分为为矸矸石石、中中煤煤、乙乙级级精精煤煤、甲甲级级精精煤煤,经经过过洗洗煤煤过过程程后后的的成成品品焦焦煤煤通通常常叫叫焦焦煤煤精精煤煤(或或焦焦精精煤煤),它它一一般般具具有有灰灰分分低低、硫硫分分低、发热值高的性质。低、发热值高的性质。在在我我国国炼炼焦焦原原煤煤的的供供应应中中,不不是是所所有有的的产产品品都都可可用用来来炼炼焦焦,只只有有适适合合洗洗选选的的炼炼焦焦原原煤煤经经过过洗洗选选后后才才可可用用于于炼炼焦焦生生产产。洗洗煤煤一一般般在在洗洗煤煤厂厂进进行行,我我国国有有很很大大的的炼炼焦焦烟煤洗选能力。烟煤洗选能力。2
18、、配煤、配煤 由于各种炼焦煤的粘结性和结焦性不同,在焦炭的生产过程中所起的作用不同,由于各种炼焦煤的粘结性和结焦性不同,在焦炭的生产过程中所起的作用不同,为了合理利用煤资源、节约优质炼焦煤,需要将各煤种按照适当的比例搭配使用,为了合理利用煤资源、节约优质炼焦煤,需要将各煤种按照适当的比例搭配使用,这个过程称为配煤。在配煤过程中,焦煤是必不可少的煤种,属于基础炼焦煤。这个过程称为配煤。在配煤过程中,焦煤是必不可少的煤种,属于基础炼焦煤。7.煤炭产业链煤炭产业链8.焦煤原煤的资源分布焦煤原煤的资源分布 我我国国已已探探明明焦焦煤煤储储量量661.95亿亿吨吨,占占全全国国炼炼焦焦煤煤资资源源储储量
19、量的的23.61%,占占整整个个煤煤炭炭资资源源储储量量的的6%,在在我我国国的的炼炼焦焦煤煤资资源源大大省省中中,除除了了山山东东焦焦煤煤的的储储量量很很小小,可可以以忽忽略略不不计计外外,其其余余省省份份中中山山西西省省的的储储量量最最大大,达达到到358.45亿亿吨吨,约约占占全全国国储储量量的的54.2%,山山西西省省的的焦焦煤煤资资源源主主要要分分布布在在河河东东煤煤田田、霍霍西西煤煤田田和和西西山山煤煤田田,保保有有资资源源储量分别为储量分别为123.10亿吨、亿吨、101.91亿吨和亿吨和79.96亿吨。亿吨。9.焦煤产业现状焦煤产业现状 我我国国炼炼焦焦煤煤煤煤矿矿的的核核定定
20、生生产产能能力力8.5亿亿吨吨,其其中中国国有有重重点点煤煤矿矿在在核核定定生生产产能能力力中中所所占占的的比比例例最最大大,达达到到44.5%,在在国国有有重重点点煤煤矿矿中中气气煤煤的的核核定定生生产产能能力力最最大大,所所占占比比重重为为27.5%,其其次次为为1/3焦焦煤煤和和焦焦煤煤。乡乡镇镇煤煤矿矿的的炼炼焦焦煤煤核核定定生生产产能能力力在在全全国国也也占占有有很很大大的的比比重重,达达到到42.4%。乡乡镇镇煤煤矿矿主主要要生生产产焦焦煤煤,生生产产比比例例达达到到41.5%,其其次次为为气气煤煤和和瘦瘦煤煤。国国有有地地方方煤煤矿矿的的炼炼焦焦煤煤核核定定生生产产能能力力在在全
21、全国国所所占占的的比比重重最最低低,仅仅为为13.2%。国国有有地地方方煤煤矿矿生生产产的的主主要要煤煤种种是是气气煤煤,生生产产比比例例达达到到31.2%,其其次次为为1/3焦焦煤和焦煤。煤和焦煤。从从区区域域分分布布上上来来看看,我我国国炼炼焦焦煤煤产产量量主主要要集集中中在在山山西西、河河北北、河河南南、安安徽徽和和山山东东等等省省,这这几几个个省省的的核核定定生生产产生生产产能能力力之之和和占占全全国国的的57.3%,山山西西省省作作为为我我国国的的产产煤煤大大省省,其其炼炼焦焦煤煤的的核核定定生生产产能能力力接接近近全全国国核核定定生生产产能能力力的的三三分分之之一一,其其生生产产的
22、的煤煤种种主主要要以以焦焦煤煤为为主主,比比例例达达到到36.4%,其其次次为为气气煤煤和和瘦瘦煤煤,肥肥煤煤和和气气肥肥煤煤的的核核定定生生产产能能力力都都相相对对较较小小。南南方方因因炼炼焦焦煤煤资资源源较较少少,生生产产能能力力也也低低,主主要要集集中中在在贵贵州州、四四川、重庆和滇东地区。川、重庆和滇东地区。从从具具体体煤煤种种上上来来看看,我我国国焦焦煤煤的的生生产产能能力力最最大大,每每年年产产量量超超过过2.2亿亿吨吨,所所占占比比例例达达到到27.2%;其其次次为为气气煤煤和和1/3焦焦煤煤,所所占占比比例例分分别别为为23.6%和和19.4%。而而优优质质的的炼炼焦焦煤煤,例
23、例如如肥肥煤煤的的生生产产能能力力仅仅为为8400万万吨吨左左右右,占占全全部部炼炼焦焦煤煤生生产产能能力力的的10.3%,气肥煤则仅占,气肥煤则仅占4.1%。10.焦煤产业存在的问题焦煤产业存在的问题(1)焦煤的产量不足)焦煤的产量不足 由由于于资资源源有有限限,在在炼炼焦焦精精煤煤生生产产中中,焦焦煤煤和和肥肥煤煤产产量量的的比比例例不不足足,1/3焦焦煤煤和和气气煤煤过过多多,导导致致中中国国冶冶金金焦焦的的强强度度不不高高,多多以以2、3级级焦焦为为主主。因因此此,加加强强焦焦煤煤和和肥肥煤煤的勘探和开发力度具有重要意义。的勘探和开发力度具有重要意义。(2)焦煤资源开发力度较大)焦煤资
24、源开发力度较大 在在全全国国可可开开发发利利用用的的煤煤炭炭资资源源基基础础储储量量中中,焦焦煤煤、肥肥煤煤合合计计所所占占比比例例约约为为8%,但但我我国国焦焦煤煤、肥肥煤煤的的产产量量却却占占全全部部煤煤炭炭产产量量的的19%,目目前前开开采采强强度度已已经经明明显显偏偏高高。由由于于炼炼焦焦煤煤开开发发力力度度过过大大,导导致致不不少少炼炼焦焦煤煤作作为为动动力力煤煤使使用用,特特别别是是产产量量较较大大的的气气煤和煤和1/3焦煤,每年均有大量作为动力煤使用的。焦煤,每年均有大量作为动力煤使用的。(3)焦煤煤矿后劲不足)焦煤煤矿后劲不足 本本世世纪纪以以来来,煤煤炭炭采采选选业业投投资资
25、用用于于新新增增产产能能的的投投入入较较少少,且且新新增增煤煤炭炭产产能能绝绝大大部部分分为为动动力力煤煤产产能能,而而炼炼焦焦煤煤产产能能相相对对较较少少。炼炼焦焦原原煤煤占占总总原原煤煤产产量量的的比比重重由由2000年年的的50.19%下下降降到到2009年年的的34.9%。特特别别是是占占资资源源储储量量和和需需求求量量2/3的的地地方方乡乡镇镇煤煤矿矿受受安安全全生生产产治治理理整整顿顿影影响响,大大量量投投资资不不到到位位致致使使产产能能和和产产量量低低速速增增长长,焦焦煤煤煤煤矿矿的增产后劲也严重不足。的增产后劲也严重不足。(4)焦煤产量增长区域不平衡)焦煤产量增长区域不平衡 从
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