煤質評價實用手冊(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 分類總則 本標準規定的中國煤炭分類體系是一種應用性的技術分類體系，可以用于——說明煤炭的類別；——指導煤炭的利用；——根據一些重要的煤質指標進行不同煤的煤質比較；——指導選取適宜的煤炭分析測試方法等。 對煤炭分類用煤樣的要求 判定煤炭類別時要求選用煤樣為單種煤（單一煤層煤樣或相同煤化程度煤組成的煤樣），對不同煤化程度的混合煤或配煤不應作煤炭類別的判定。注：對單種煤的判別可參照GB/T 15591，商品煤反射率分布圖標準偏差≤%且無凹口時，為單一煤層煤。煤的鏡質體反射率顯微鏡測定方法參見GB/T 6948 用于判定煤炭類別的煤樣可以是勘查煤樣、煤層煤樣、生產煤樣或商品煤樣。 分類用煤樣的采取 勘查煤樣的采取應按《煤炭資源勘探煤樣采取規程》的規定執行。 煤層煤樣的采取應按GB/T 482的規定執行。 生產煤樣的采取應按MT/T 998的規定執行。 商品煤樣的采取應按GB/T 475和GB/T 。 分類用煤樣的制備分類用煤樣的制備按GB/T 474和GB/T 。 分類用煤樣的灰分 分類用煤樣的干燥基灰分產率應小于等于10%。對于干燥基產率大于10%的煤樣，在測試分類參數（）前應采用重液方法進行減灰后再分類，所用重液的密度宜使煤樣得到最高的回收率，并使減灰后的煤樣的灰分在5%～10%之間。減灰的方法可按GB 474中附錄B進行。 對易泥化的低煤化程度褐煤，可采用灰分盡可能低的原煤。 分類參數 分類參數有兩類，即用于表征煤化程度的參數和用于表征煤工藝性能的參數：a） 用于表征煤化程度的參數——干燥無灰基揮發份：符號為Vdaf，以質量分數表示，其測定方法參見GB/T 212；——干燥無灰基氫含量：符號為Hdaf，以質量分數表示，其測定方法參見GB/T 476；——恒濕無灰基高位發熱量：符號為Qgr,maf，單位為兆焦每千克（MJ/kg），其測定方法參見GB/T 213；——低煤階煤透光率：符號為PM，以百分數表示，其測定方法參見GB/T 2566；b） 用于表征煤工藝性能的參數——煙煤的粘結指數：符號為GRI（簡記G），其測定方法參見GB/T 5447；——煙煤的膠質層最大厚度：符號為Y，單位為毫米（mm），其測定方法參見GB/T 479；——煙煤的奧阿膨脹度：符號為b，以百分數表示，其測定方法參見GB/T 5450； 采用煤化程度參數（主要是干燥無灰基揮發份）將煤炭劃分為煙煤、無煙煤和褐煤。注：褐煤和煙煤的劃分，采用透光率作為主要指標，并以恒濕無灰基高位發熱量為輔助指標。 無煙煤亞類的劃分，采用干燥無灰基揮發份和干燥無灰基氫含量作為指標，如果兩種結果有矛盾，以按干燥無灰基氫含量劃分的結果為準。 煙煤類別的劃分，需同時考慮煙煤的煤化程度和工藝性能（主要是粘結性）。煙煤煤化程度的參數采用干燥無灰基揮發份作為指標；煙煤粘結性的參數，以粘結指數作為主要指標，并以膠質層最大厚度（或奧阿膨脹度）作為輔助指標，當兩者劃分的類別有矛盾時，以按膠質層最大厚度劃分的類別為準。 褐煤亞類的劃分采用透光率作為指標。5 分類 煤類劃分及代號本分類體系中，先根據干燥無灰基揮發份等指標，將煤炭分為無煙煤、煙煤和褐煤；再根據干燥無灰基揮發份及粘結指數等指標，將煙煤劃分為貧煤、貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、氣肥煤、氣煤、1/2中黏煤、弱黏煤、不黏煤和長焰煤。各類煤的名稱可用下列漢語拼音字母為代號表示：WY——無煙煤；YM——煙煤；HM——褐煤。PM——貧煤；PS——貧瘦煤；SM——瘦煤；JM——焦煤；FM——肥煤；1/3JM——1/3焦煤；QF——氣肥煤；QM——氣煤；1/2ZN——1/2中黏煤；RN——弱黏煤；BN——不黏煤；CY——長焰煤。 編碼各類煤用兩位阿拉伯數碼表示。十位數系按煤的揮分分組，無煙煤為0（Vdaf≤%），煙煤為1～4（Vdaf＞%～%，＞%～% ，＞%～%，＞%），褐煤為5（Vdaf＞%）。個位數，無煙煤類為1～3，表示煤化程度；煙煤類為1～6，表示粘結性；褐煤類為1～2，表示煤化程度。 中國煤炭分類體系表 無煙煤、煙煤及褐煤的劃分，見表1。表1 無煙煤、煙煤及褐煤分類表類別符號數碼分類指標Vdaf (%)PM(%)無煙煤WY01，02，03，≤－煙煤YM11，12，13，14，15，16＞～－21，22，23，24，25，26＞～31，32，33，34，35，36＞～41，42，43，44，45，46＞褐煤HM51，52＞≤50ba 凡Vdaf＞%，G≤5，再用透光率PM來區分煙煤和褐煤（在地質勘探中，Vdaf %,在不壓餅的條件下測定的焦渣特征為1～2號的煤，再用PM來區分煙煤和褐煤）。b 凡Vdaf＞%、PM50%者，為煙煤，PM30%～50%的煤,如恒濕無灰基高位發熱量Qgr,maf大于24MJ/kg，則劃為長焰煤，否則為褐煤。恒濕無灰基高位發熱量Qgr,maf的計算方法見下式： …………………………（1）Qgr,maf——煤樣的恒濕無灰基高位發熱量，單位為焦耳每克（J/g）；Qgr,ad——一般分析試驗煤樣的恒容高位發熱量，單位為焦耳每克（J/g），其測試方法參見GB/T 213；Mad——一般分析試驗煤樣水分的質量分數，單位為百分數（%），其測試方法參見GB/T 212；MHC——煤樣最高內在水分的質量分數，單位為百分數（%），其測試方法參見GB/T 4632。 無煙煤亞類的劃分，見表2。表2 無煙煤亞類的劃分類別符號數碼分類指標Vdaf (%)Hdaf (%)a無煙煤一號WY101≤≤無煙煤二號WY202～～無煙煤三號WY303～a 在已確定無煙煤小類的生產礦、廠的日常工作、可以知按Vdaf分類；在地質勘探工作中，為新區確定小類或生產礦、廠和其他單位需要重新核定小類時，應同時測定Vdaf和Hdaf，按上表分小類。如兩種結果有矛盾，以按Hdaf劃小類的結果為準。 煙煤的分類，見表3。表3 煙煤的分類類別符號數碼分類指標Vdaf (%)GY(mm)b(%)b貧煤PM11～≤5貧瘦煤PS12～＞5～20瘦煤SM1314～～＞20～50＞50～65焦煤JM152425～～～＞65 a＞50～65＞65 a≤≤（≤150）（≤150）肥煤FM162636～～～（＞85）a（＞85）a（＞85）a（＞150）（＞150）（＞200）1/3焦煤1/3JM35～＞65 a≤（≤220）氣肥煤QF46(＞85) a＞220氣煤QM34434445～＞50～65＞35～50＞50～65＞65 a≤≤2201/2中粘煤1/2ZN2333～～＞30～50＞30～50弱粘煤RN2234～～＞5～30＞5～30不粘煤BN2131～～≤5≤5長焰煤CY4142≤5＞5～35a 當類煤的粘結指數測值G≤85時，用干燥無灰基揮發分 Vdaf 和粘結指數G來劃分煤類。當粘結指數測值G＞85時，則用干燥無灰基揮分Vdaf和膠質層最大厚度Y，或用干燥無灰基揮發分Vdaf和奧亞膨脹度b來劃分煤類。在G＞85的情況下，當Y＞，根據Vdaf的大小可劃分為肥煤和氣肥煤；當Y≤，則根據Vdaf的大小可劃分為焦煤、1/3焦煤和氣煤。b 當G＞85時，用Y和b并列作為分類指標。當Vdaf≤%時，b＞150％的為肥煤；Vdaf＞％，b＞220％的為肥煤或氣肥煤。當b值和Y值有矛盾時，以Y值劃分的類別為準。 褐煤亞類的劃分，見表4。表4 褐煤亞類的劃分類別符號編碼分類指標PM(%)Qgr,maf (MJ/kg) a褐煤一號HM151≤30褐煤二號HM25230～50≤24a 凡Vdaf＞%，PM＞30%～50%的煤，如恒濕無灰基高位發熱量Qgr,maf＞24MJ/kg，則劃為長焰煤。 中國煤炭分類簡表，見表5。表5 中國煤炭分類簡表類別符號包括數碼分類指標Vdaf（％）GY(mm)ｂ（%）PM b(%)Qgr,maf c(MJ/kg)無煙煤WY01，02，03≤貧煤PM11～≤5瘦貧煤PS12～520瘦煤SM13，1410.～2065焦煤JM2415，25～～506565 a≤25≤150肥煤FM16，26，36～85 a≤2201/3焦煤1/3JM35～65 a≤25220氣肥煤QF4685 a≤220氣煤QM3443，44，45～506535≤251/2中粘煤1/2ZN23，33～3050弱粘煤RN22，32～530不粘煤BN21，31～≤5長焰煤CY41，42≤3550褐煤HM515237≤303050≤24a 當G＞85的煤，再用Y值或b值來區分肥煤、氣肥煤與其他煤類，當Y＞，根據Vdaf的大小可劃分為肥煤或氣肥煤；如Y≤，則根據其Vdaf的大小可劃分為焦煤1/3焦煤或氣煤。按b值劃分類別時，Vdaf≤%時，b＞150%的為肥煤；Vdaf＞%時，b＞220%的為肥煤或氣肥煤。如按b值和Y值劃分的類別有矛盾時，以Y值劃分的類別為準。b 對Vdaf＞37%，G＜5的煤，再以透光率PM 來區分其為長焰煤或褐煤。b 對Vdaf＞37%，PM＞30%～50%的煤，再測Qgr,maf，如其值大于24MJ/kg，應劃分為長焰煤。否則為褐煤。 中國煤炭分類圖，見圖1。圖1 中國煤炭分類圖各種工業用煤的質量要求煤炭既是燃料，也是工業原料，廣泛地用于冶金、電力、化工、城市煤氣、鐵路、建材等國民經濟各部門。不同的行業、不同的用煤設備對煤炭的質量均有不同的要求。掌握各種工業用煤對煤炭質量的要求，對于指導我國煤炭的合理利用及綜合利用，實現煤炭產品的“對路供應”有著積極的促進作用。第一節 煉焦用煤的質量要求目前世界各國對煉焦用煤的質量要求都很高，我國每年煉焦精煤的產量是8000萬噸左右，煉出的焦炭主要供煉鐵、鑄造和化工等部門使用。由于不同用途的焦炭質量要求是不同的，因此對于煉焦精煤的質量要求也就有所不同。如煉制冶金焦的精煤質量就應比煉制化工焦的精煤質量好。就煉焦用煤而言，結焦性和粘結性是最為重要的指標，即煉焦用煤首先要有較好的結焦性和粘結性。在我國新的煤炭分類GB575186中，1/2中粘煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤均屬煉焦煤范疇，都可作為煉焦（配）煤使用。 我國煤炭資源雖很豐富，但地區及煤種的分布卻很不均衡，煉焦煤類還不到我國煤炭總儲量的30％，且結焦性和粘結性均很好的肥煤和焦煤中又有很大一部分屬于高灰、高硫、難選煤。因此，更加合理地利用我國現有的煉焦煤資源是極為必要的。今后隨著煉焦技術的不斷發展，煉焦煤的范疇也將會逐漸擴大。（一）冶金焦用煤的質量要求冶金焦是高爐煉鐵必不可少的燃料和原料。在煉鐵過程中，焦炭既作為冶煉過程提供熱源，又作為主要的還原劑，同時也維護爐內料柱的透氣性，使高爐能夠正常運行，還需要有一定的塊度和強度。隨著高爐大型化和強化冶煉技術的發展，對焦炭強度的要求也日益提高。焦炭的強度可分為耐磨強度和抗碎強度。在焦炭受到摩擦力和沖擊力作用的情況下，當焦炭外表面承受的摩擦力超過氣孔壁強度時，產生表面薄層分離現象，形成碎屑和粉末，焦炭抵抗此種破壞的能力稱為耐磨強度。當焦炭承受沖擊力時，焦炭沿結構的裂紋或缺陷處碎成小塊，焦炭抵抗此種破壞的能力稱為抗碎強度。耐磨強度和抗碎強度是通過轉鼓試驗來確定的。在規定的條件下，焦炭在轉鼓內破壞到一定程度后，用粒度小于或大于某定值的碎焦數量或碎焦數量占試樣總量的百分率表示耐磨強度；而用粒度大于某定值的塊焦數量或塊焦數量占試樣總量的百分率表示抗碎強度。各國的轉鼓試驗在裝置尺寸、鼓內構造、試樣粒度和質量、轉鼓的轉速和轉數有依篩孔與表示方法等方面都有所不同。目前，我國采用德國的米貢轉鼓試驗方法測定焦炭的強度。抗碎強度用M40表示，是指經過轉鼓試驗之后大于40mm的塊焦數量占試樣總量的百分率。M40愈大，表明焦炭的抗碎強度愈高。耐磨強度用M10表示，是指轉鼓試驗之后小于10mm的碎焦數量占試樣總量的百分率。M10愈小，表明焦炭的耐磨強度越高。焦炭強度的高低主要取決于煤的結焦性和粘結性，因此煉焦用煤要有較好的結焦性和粘結性。此外，對煤的其他指標也有相應的規定。（％）在煉焦過程中，煤中的灰分幾乎全部轉入焦炭之中。煤的灰分高焦炭的灰分必然