第六章煤的分类及煤质评价

第六章煤的分类及煤质评价第一节煤的分类指标第二节中国煤分类第三节国际煤分类第四节各种煤的特性及用途第五节炼焦煤种和配煤原理第六节煤质评价国家分类指标主要类别名称英国挥发分，葛金焦型无烟煤，低挥发分煤，中挥发分煤，高挥发分煤德国挥发分，坩埚焦特征无烟煤，贫煤，瘦煤，肥煤，气煤，气焰煤，长焰煤法国挥发分，坩埚膨胀序数无烟煤，贫煤，1/4肥煤，1/2肥煤，短焰肥煤，肥煤，肥焰煤，干焰煤波兰挥发分，罗加指数，胶质层指数，发热量无烟煤，无烟质煤，贫煤，半焦煤，副焦煤，正焦煤，气焦煤，气煤，长焰气煤，长焰煤前苏联（顿巴斯）挥发分，胶质层指数无烟煤，贫煤，黏结瘦煤，焦煤，肥煤，气肥煤，气煤，长焰煤美国固定碳，挥发分，发热量无烟煤，烟煤，次烟煤，褐煤日本（煤田探查审议会）发热量，燃料比无烟煤，沥青煤，亚沥青煤，褐煤第一节煤的分类指标表6-1一些国家煤炭分类指标及方案对照简表一、反映煤化程度的指标挥发分、碳含量、氢含量、发热量、镜质组反射率、透光率等。二、反映煤黏结性、结焦性的指标黏结指数、罗加指数、胶质层最大厚度、自由膨胀序数、奥亚膨胀度、葛金焦型等。第二节中国煤分类一、中国现行煤炭分类方案1.分类指标：反映煤化程度的指标：干燥无灰基挥发份，干燥无灰基氢含量、恒湿无灰基高位发热量、目视比色透光率；反映黏结性和结焦性的指标：黏结指数、胶质层最大厚度、奥亚膨胀度。2.分类表示方法（1）、汉字：如无烟煤、长焰煤、褐煤等（2）、符号：汉语拼音字头如JM、FM等（3）、数码：根据分类指标数值的大小给定两位数码如01.32.46、51等3.中国现行煤炭分类表1989年10月1日正式实施的新的煤炭工业分类表：（1）煤炭分类总表（2）无烟煤分类表（3）烟煤分类表（4）褐煤分类表类别符号数码分类指标Vdaf/%PM/%无烟煤WY01,02,03≤10.0—烟煤YM11,12,13,14,15,1621,22,23,24,25,2631,32,33,34,35,3641,42,43,44,45,46＞10.0—褐煤HM51,52＞37.0≤50表6-2煤的分类总表表6-3无烟煤的分类类别符号数码分类指标Vdaf/%Hdaf/%无烟煤一号无烟煤二号无烟煤三号WY1WY2WY30102030~3.5＞3.5~6.5＞6.5~10.00~2.0＞2.0~3.0＞3.0类别符号数码分类指标Vdaf/%GRIY/mmb/%贫煤PM11＞10.0~20.0≤5贫瘦煤PS12＞10.0~20.0＞5~20瘦煤SM1314＞10.0~20.0＞10.0~20.0＞20~50＞50~65焦煤JM152425＞10.0~20.0＞20.0~28.0＞20.0~28.0＞65＞50~65＞65≤25.0≤25.0（≤150）（≤150）表6-4烟煤的分类表6-4烟煤的分类类别符号数码分类指标Vdaf/%GRIY/mmb/%肥煤FM162636＞10.0~20.0＞20.0~28.0＞28.0~37.0（＞85）（＞85）（＞85）＞25.0＞25.0＞25.0（＞150）（＞150）（＞220）1/3焦煤1/3JM35＞28.0~37.0＞65≤25.0（≤220）气肥煤QF46＞37.0（＞85）＞25.0（＞220）气煤QM34434445＞28.0~37.0＞37.0＞37.0＞37.0＞50~65＞35~50＞50~65＞65*≤25.0（≤220）1/2中黏煤1/2ZN2333＞20.0~28.0＞28.0~37.0＞30~50＞30~50表6-4烟煤的分类类别符号数码分类指标Vdaf/%GRIY/mmb/%弱黏煤RN2232＞20.0~28.0＞28.0~37.0＞5~30＞5~30不黏煤BN2131＞20.0~28.0＞28.0~37.0≤5≤5长焰煤CY4142＞37.0＞37.0≤5＞5~35表6-5褐煤的分类类别符号数码分类指标PM/%Qgr,maf/MJ/kg褐煤一号褐煤二号HM1HM251520~30＞30~50—≤24二、中国煤炭分类标准使用举例例题6-1：某煤样用密度1.7kg/L的氯化锌重液分选后，其浮煤挥发分Vdaf为4.53%，元素分析Hdaf为1.98%，试确定其煤质牌号？解：根据Vdaf为4.53%，应划分为02号无烟煤，根据Hdaf为1.98%，应划分为01号无烟煤，两者矛盾，以氢含量划分为准，最终确定为01号无烟煤。例题6-2：某烟煤在密度1.4kg/L的氯化锌重液中分选出的浮煤Vdaf为27.5%，黏结指数G为86，胶质层厚度y为26.5mm，奥亚膨胀度b为145%，确定煤质牌号？解：因为G＞85，应用y或b作为辅助分类指标，根据y＞25，Vdaf为27.5%，应划分为肥煤26号，根据b＜150，Vdaf为27.5%，应划分为焦煤25号，两者矛盾，以y值为准，最终确定为26号肥煤。例题6-3：某烟煤用密度1.4kg/L的氯化锌重液分选后，其浮煤Vdaf为38.5%，黏结指数G为95，b值为195%，y值为28.0mm，确定煤的类别？解：因为G＞85，应用y或b作为辅助分类指标，根据y＞25，Vdaf为38.5%，应划分为46号气肥煤，根据b值≤220，Vdaf为38.5%，应划分为45号气煤，两者矛盾，以y值为准，最终确定为46号气肥煤。例题6-4：某年轻煤在密度1.4kg/L的重液中分选后，其浮煤挥发分Vdaf为49.52%，G值为0，目视比色透光率Pm为47.5%，Qgr,maf为25.01MJ/kg，确定煤的类别？解：根据Vdaf＞37%，G值为0，可初步确定该煤为长焰煤41号或褐煤，此时，可根据PM确定，PM＞50%一定是长焰煤，PM≤30%，一定是褐煤，而PM＞30%~50%时，可能是长焰煤，也可能是褐煤，该煤即是这种情况，这时，就应根据Qgr,maf进行划分，Qgr,maf≤24MJ/kg为褐煤，Qgr,maf＞24MJ/kg为长焰煤，所以最后确定该煤为41号长焰煤。三、中国煤炭编码系统中国煤炭编码系统采用了8个参数12位数码组成编码系统，它是一个不分类别，只依据煤质结果进行编码的系统。中国煤炭分类编码系统适用于各煤阶的腐植煤（煤的恒湿无灰基高位发热量＜24MJ/kg定为低阶煤；≥24MJ/kg的煤为中、高阶煤），并按煤阶、煤的主要工艺性质及煤对环境的影响因素进行编码。1.编码采用的指标采用镜质组平均随机反射率Rran，发热量Qgr,daf（对于低煤阶煤用Qgr,maf），挥发分Vdaf和全水分Mt，（对于低煤阶煤）作为煤阶参数；采用黏结性指数GR·I（对于高、中煤阶煤）、焦油产率Tar,daf，（对于低煤阶煤）、发热量和挥发分作为重要工艺参数；采用灰分产率Ad和全硫St,d作为煤对环境影响的参数。2.编码的方法(1）镜质组平均随机反射率：R，%，两位数；(2）干燥无灰基高位发热量：Qgr,daf，MJ/Kg，两位数；对于低煤阶煤采用恒湿无灰基高位发热量：Qgr,maf，MJ/Kg，两位数；（3）干燥无灰基挥发分：Vdaf，%，两位数；（4）黏结指数：GR·I，简记G，两位数（对中、高煤阶煤）；（5）全水分：Mt，%，一位数（对低煤阶煤）；（6）焦油产率：Tar,daf，%，一位数（对低煤阶煤）；（7）干燥基灰分：Ad，%，两位数；（8）干燥基全硫：St,d，%，两位数。3.对于各煤阶煤的编码规定及顺序如下：（1）第一位及第二位数码表示0.1%范围的镜质组平均随机反射率下限值乘以10后取整；（2）第三位及第四位数码表示1MJ/kg范围干燥无灰基高位发热量下限值，取整；对低煤阶煤，采用恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf，两位数，表示1MJ/kg范围内下限值，取整；（3）第五位及第六位数码表示干燥无灰分基挥发分以1%范围的下限值，取整；（4）第七位及第八位数码表示黏结指数；用GR·I值除10的下限值取整，如从0到小于10，记作00；10以上到小于20记作01；20以上到小于30，记作02；90以上到小于100，记作09；余类推；100以上记作10；（5）对于低煤阶煤，第七位表示全水分，从0到小于20（质量百分数）时，记作1；20%以上除以10的Mt的下限值，取整；（6）对于低煤阶煤，第八位表示焦油产率Tar,daf，%，一位数；当Tar,daf小于10%时，记作1，大于10%到小于15%，记作2，大于15%到小于20%，记作3，即以5%为间隔，依次类推；（7）第九位及第十位数码表示1%范围取整后干燥基灰分的下限值；（8）第十一位及第十二位数码表示0.1%范围干燥基全硫含量乘以10后下限值取整。4.编码举例（1）山东某地低煤阶煤：编码Rran=0.53%05Qgr,daf=22.3MJ/Kg22Vdaf=47.51%47Mt=24.58%2Tar,daf=11.80%2Ad=9.32%09St,d=0.6406该煤的编码为：052247220906（2）河北某地焦煤（中煤阶煤）编码Rran=1.24%12Qgr,daf=36.0MJ/Kg36Vdaf=24.46%24GR·I=8808Ad=14.49%14St,d=0.59%05该煤的编码为：123624081405（3）京西某矿无烟煤（高煤阶煤）编码Rran=9.93%50Qgr,daf=33.1MJ/Kg33Vdaf=3.47%03GR·I未测××Ad=5.55%05St,d=0.25%02该煤的编码为：503303××0502第三节国际煤分类一、硬煤的国际分类1.硬煤的定义：硬煤是指恒湿无灰基高位发热量大于24MJ/kg的烟煤和无烟煤。2.硬煤国际分类方案使用的指标有：挥发分和发热量（用它们表征煤化程度）；坩埚膨胀序数或罗加指数（用它们表征煤的黏结性）；奥亚膨胀性试验或葛金试验（用它们表征煤的结焦性）。3.分类方法应用：（1）以挥发分和发热量作为第一分类指标，将煤分为10个类别，(Vdaf＞33.0%后，用Qgr,maf划分），并分别以0—9共10个数字表示这10个类别。（2）在每一类中又以坩埚膨胀序数或罗加指数作为第二指标将煤分为4个组，并分别以0—3共4个数字表示。（3）在每一组中再以膨胀性试验或葛金试验作为第三指标，将煤分成6个亚组，并分别以0—5共6个数字表示。4.国际硬煤分类表在国际硬煤分类中共划分出62个煤种，其中烟煤59个煤种，无烟煤3个煤种。为了便于统计和使用，又把煤质特征相近的煤种进行了合并，共形成11个统计组（见表6-9），分别用罗马数字Ⅰ至Ⅶ来表示，其中Ⅴ组又分为ⅤA、ⅤB、ⅤC和ⅤD；Ⅵ组分为ⅥA和ⅥB。二、褐煤的国际分类1974年国际标准化组织制定了褐煤的国际分类方案，（ISO2950-1974），该分类方案根据新采集煤的无灰基全水分含量，将煤分成6类，再根据干燥无灰基焦油产率将煤分成5组，共形成30个组别，且各组别都以2位阿拉伯数字进行编码（见表6-10）。表6-10国际褐煤分类表组别Tardaf%分类标号43210＞25＞20~25＞15~20＞10~15≤10141312111024232221203433323130444342414054535251506463626160类别123456Mt,af%≤20＞20~30＞30~40＞40~50＞50~60＞60~70第四节各种煤的特性及用途1.褐煤（HM）水分大、孔隙大、密度小、挥发分高、不黏结，含有不同数量的腐植酸。煤中氢含量高达15%—30%，化学反应性强，热稳定性差。2.长焰煤（CY）是煤化程度最低的烟煤，有的还含有一定量的腐植酸。煤的燃点低，贮存时易风化碎裂。3.不黏煤（BN）煤中水分含量高，发热量较低，有的含一定量再生腐植酸，煤中氧含量多在10%—15%左右。主要用作发电和气化用煤，也可作动力用煤及民用燃料。4.弱黏煤（RN）是一种黏结性较弱的从低变质到中等变质程度的非炼焦用烟煤。适易作气化原料及动力燃料使用。5.1/2中黏煤（1/2ZN）是一种中等黏