配煤炼焦基础知识.docx

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1、配煤炼焦基础知识目录目录1L煤的基础知识21.1. 形成21.2. 煤的分类31.2.1. 腐植煤31.2.2. 腐植煤的分类31.2.3. 烟煤的分类41.2.4. 中国煤炭分类41.2.5. 烟煤的工艺性质81.3. 煤的元素组成82 .焦炭的基础知识92.1. 焦炭的基本概念92.1.1. 焦炭的定义92.1.2. 焦炭的物理机械性质102.2. 焦炭生产工艺流程：112.3. 煤的热解过程：112.4. 煤的结焦机理123 .配煤炼焦基础知识133.1. 配煤炼焦的定义133.2. 配煤炼焦的优点133.3. 配煤的基本原则：133.4. 配合煤的质量要求143.4.1. 配合煤指标范

2、围143.4.2. 月巴煤143.4.3. 焦煤143.4.4. 瘦煤153.4.5. 1/3焦煤153.5. 弱粘煤153.6. 配煤方案的制作154 常见问题及处理方法164.1. 焦炭强度下降164.2. 焦炭偏碎、块度小164.3. 焦炭灰份、硫份升高171. 煤的基础知识1.1. 煤的形成大约三十多亿年以前，地球上就已经有单细胞低等植物存在了。在整个地质年代中的某些时期内，出于地球的气候温暖、潮湿，而且有丰富的矿物养料，因此植物生长得持别高大和繁茂。这些落群生长的陆生植物，构成了成煤的物质基础。在漫长的地质年代里，地球的造山运动和地壳不断的变动，使有些落群生长的植物随着地壳下沉，后来

3、慢慢地被水淹没,或者被山石覆盖。在多水缺氧的情况下，堆积在水中的植物残骸受一种“厌氧细菌”（不靠空气而靠夺取植物遗体里的养份而生成的微生物）的作用，脱去不稳定的含氧物质（一般以二氧化碳和水的形式除去），使残留物的氧和氢的含量减少,碳含量相对增高。与此同时，植物残骸还受到其他生物化学作用，产生大量的腐植酸及沥青类物质。这种既合有植物残骸未被分解的族组成部份（如根、茎、叶、树皮等），又含有腐植酸,而且碳含量比植物残骸高、水份比较大的物质称为泥炭。在泥炭形成的过程中，往往出现植物生此交替和地壳不断变动的情况。如果地壳垂直下沉的速度与泥炭堆积的速度差不多，泥炭层就会不断地变厚；如果地壳垂直下沉的速度比

4、泥炭堆积的速度大，随着时间的推移。泥炭层的上面就会被沙土覆盖而形成顶板，顶板越厚，泥炭受压力和地热的作用就越大。由于地热和压力的作用，使得泥炭中大分子缩合和构化程度提高，C/H原子比增大氢和氧含量减少，泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。1.2. 煤的分类1.2.1, 腐植煤根据成煤的原始物质条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。腐植煤是由高等植物形成的，在自然界中分布最广，蕴藏量最大，用途最广；残植煤是由高等植物中稳定组份（树皮、抱子、角质、树脂）富集而形成

5、的；腐泥煤是由低等植物和少量浮游生物形成的（藻类、菌类、地衣等），分布范围小，煤层厚度不大。由于腐植煤分布范围广，且煤层厚度厚，是我国煤炭开采的主要对象，而且在煤炭利用和化学加工方面占有主要的位置，因此，这里主要介绍腐植煤的相关知识！1.2.2, 腐植煤的分类腐植煤的成煤过程主要分四个阶段：泥炭一褐煤一烟煤一无烟煤。煤的最初形态就是泥炭，这在前面已经介绍，下面主要介绍一下后面煤的三种形态。1.2.2.1.褐煤褐煤含炭在4570%,分低级和高级两种。低级褐煤呈现肉眼可见的木材纤维结构，这是有植物残骸变成煤的具体证明，其组织疏密不等，颜色灰褐。高级褐煤没有明显的植物残骸式木质残骸的痕迹，颜色由褐而

6、黑。褐煤的主要特征是水份高（2530%）,热量小，放置空气中易变成粉末，无焦粘性，不能做炼焦用煤。1.2.2.2.烟煤烟煤的颜色由暗黑而亮黑，固定碳高（82%左右），发热量大，它的挥发份含量一般在1145%之间，具有一定的焦粘性，但烟煤种类较多，性质差异也较大，后面将会做详细介绍。无烟煤硬度较大，颜色黑亮有光泽，断口锐,所含热量（约900-9200大卡）和碳（95%左右）很高，主要做动力燃料。上述煤种中烟煤最适于焦化生产炼焦，是本教材研究的重点，有时可根据具体情况使用少量的无烟煤混配炼焦。123.烟煤的分类按照我国目前的分类标准，主要是以煤的挥发份和粘结指数来划分种类。对于粘结性较强的煤种，以

7、挥发份和胶质层厚度、奥亚膨胀度来分类。烟煤主要分为气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤、弱粘煤等。从实际使用效果等方面来分析，上述分类方法是比较简单的，所分种类存在一些问题。国际煤炭分类有三个指标，即挥发份、粘结性（自由膨胀序数和罗加指数）、结焦性（膨胀性试验、葛金试验），所分煤种较多也比较细。1.2.4.中国煤炭分类1.2.4.1. 前述中国煤炭分类，首先按煤的挥发分，将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤；对于褐煤和无烟煤，再分别按其煤化程度和工业利用的特点分为2个和3个小类；烟煤部分按挥发分10%-20%、20%-28%28%-37%和37%的四个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。关于烟煤粘结性

8、，则按粘结指数G区分：0-5为不粘结和微粘结煤;5-20为弱粘结煤；20-50为中等偏弱粘结煤；50-65为中等偏强粘结煤；65则为强粘结煤。对于强粘结煤，又把其中胶质层最大厚度Y25mm或奥亚膨胀度b150%（对于Vdaf28%的烟煤，b220%）的煤分为特强粘结煤。在煤类的命名上，考虑到新旧分类的延续性，仍保留气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤8个煤类。在烟煤类中，对G85的煤需再测定胶质层最大厚度Y值或奥亚膨胀度b值来区分肥煤、气肥煤与其它烟煤类的界限。当Y值大于25mm时，如Vdaf37%,则划分为气肥煤。如Vdaf37%,则划分为肥煤。如Y值37%,则应划分为气煤类

9、,如Vdaf28%-37%,则应划分为1/3焦煤，如Vdaf在28%以下，则应划分为焦煤类。这里需要指出的是，对G值大于100的煤来说，尤其是矿井或煤层若干样品的平均G值在100以上时，则一般可不测Y值而确定为肥煤或气肥煤类。在我国的煤类分类国标中还规定，对G值大于85的烟煤，如果不测Y值，也可用奥亚膨胀度b值（）来确定肥煤、气煤与其它煤类的界限，即对Vdaf150%的为肥煤；对Vdaf28%的煤，暂定b值220%的为肥煤（当Vdaf值37%时）。当按b值划分的煤类与按Y值划分的煤类有矛盾时,则以Y值确定的煤类为准。因而在确定新分类的强粘结性煤的牌号时，可只测Y值而暂不测b值。W中国煤炭分类国

10、家标准1. G85,再用）值或b值来区分肥煤、气肥煤与其它煤类，当Y25.0mm时，应划分为肥煤或气煤，如Y25mm厕根据其Vdaf的大小而划分为响应的其它煤类。按b值分类时,Vdaf28%,暂定b150%的为肥煤，Vdaf28%,暂定b220%的为肥煤或气肥煤，如按b值和Y值划分的类别有矛盾时，以Y值划分的为准。2. Vdaf37%zG5的煤，再以透光率PM来区分其为长焰煤或褐煤。3. Vdaf37%,PM30%-50%的煤，再测Qgr,maf,如其值24MJkg(5739calg),应划分为长焰煤。表1中国煤炭分类国家标准(GB5751-86)类别缩写分类指标Vdaf%GRLYmmb%PM

11、%Qgr,maf无烟煤WY10贫煤PM10.0-20.010.0-20.05-20瘦煤SM10.0-20.020-65焦煤JM20.0-28.050-656510.0-37.0(85)251/3焦煤1/3IM28.0-37.06537.0085)25.0)220气煤QM28.0-37.050-6535-6520.0-37.030-50弱粘煤RN20.0-37.05-30不粘煤BN20.0-37.037.037.037.030-5085,再用Y值或b值来区分肥煤、气肥煤与其它煤类,当Y25.0mm时，应划分为肥煤或气肥煤，如Y150%的为肥煤,Vdaf28%,暂定b220%的为肥煤或气肥煤，如按

12、b值和Y值划分的类别有矛盾时，以Y值划分的为准。2. Vdaf37%,GM5的煤,再以透光率PM来区分其为长焰煤或褐煤。3. Vdaf37%zPM30%-50%的煤，再测Qgrzmaf,如其值24MJkg(5739calg),应划分为长焰煤。W煤炭分类总表1.凡Vdaf37.0%zG37。在不压饼的条件下测定的焦渣特征为1-2号的煤，再用PM来区分烟煤和褐煤）。2.凡Vdaf37.0,PM50%者，为烟煤，PM30%-50%的煤，如Qgrzmaf24MJkg(5739calg),则为长焰煤。表2煤炭分类总表类别分类指标VdafAPM%无烟煤WY10.0褐煤HM37,037.0%,G37Q在不压

13、饼的条件下测定的焦渣特征为1-2号的煤，再用PM来区分烟煤和褐煤。2）凡Vdaf37.0,PM50%者，为烟煤，PM30%-50%的煤，如Qgrzmaf24MJkg（5739calg）,则为长焰煤。W无烟煤的分类在已确定无烟煤小类的生产矿、厂的日常工作中，可以只按Vdaf分类；在地质勘探工作中，为新区确定小类或生产矿、厂和其它单位需要重新核定小类时，应同时测定Vdaf和Hdaf,按上表分小类。如两种结果有矛盾，以按Hdaf划小类的结果为准。表3无烟煤的分类类别Vdaf%H*%类别9分类指!示Vdaf%H*%无烟煤一号WYl0-3.50-2.0无烟煤二号WY23.5-6.52.0-3.0无烟煤三号WY36.5-10.03.0在已确定无烟煤小类的生产矿、厂的日常工作中，可以只按Vdaf分类；在地质勘探工作中，为新区确定小类或生产矿、厂和其它单位需要重新核定小类时，应同时测定Vdaf和Hdaf,按上表分小类。如两种结果有矛盾，以按Hdaf划小类的结果为准。W烟煤的分类分类用的煤样，如原煤灰分小于或等于10%者，不需减灰。