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煤化指标与煤质分析

发嗲的飞机
无聊的芒果
2023-01-02 08:22:13

煤化指标与煤质分析

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直率的戒指
2026-05-10 02:34:52

一、煤级分析中的有关概念

煤的工业分类即煤的分类主要是依据煤级,而煤级划分的依据是煤质指标,特别是一些关键的煤质指标。一些煤质指标即煤化程度指标在前面已经做过介绍,本节将围绕煤的工业分类对一些煤级指标的获得做概略介绍(煤质学和煤化学已是独立的学科)。

“基”是表示化验结果是以什么状态下的煤样为基础而得出的,煤质分析中常用的“基”有空气干燥基、干燥基、收到基、干燥无灰基、干燥无矿物质基。在新旧标准中,“基”采用的符号不同(表7-1)。

表7-1 新旧标准中各种基采用的符号对照

空气干燥基是指以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准,表示符号为 ad(air dry ba-sis)干燥基是指以假想无水状态的煤为基准,表示符号为 d(dry basis)收到基是指以收到状态的煤为基准,表示符号为 ar(as received)干燥无灰基是指以假想无水、无灰状态的煤为基准,表示符号为 daf(dry ash free)干燥无矿物质基是指以假想无水、无矿物质状态的煤为基准,表示符号为 dmmf(dry mineral matter free)。

可以看出,新的 “基”是用英文名词的开头字母表示的,而旧 “基”是用汉语拼音的字头表示。

二、主要的煤化指标

煤化指标是通过煤的工业分析获得的。工业分析也叫技术分析或实用分析,包括煤中水分、灰分和挥发分的测定及固定碳的计算。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标,也是评价煤质的基本依据,根据工业分析的各项测定结果可初步判断煤的性质、种类和各种煤的加工利用效果及其工业用途。

煤化程度指标简称煤化指标,又称煤级指标。由于煤化作用是个复杂的过程,不同煤化阶段中各种指标变化的显著性各不相同,因此对于一定煤化阶段往往具有不同的煤化程度指标(表7-2)。

表7-2 常用煤级指标在不同煤级阶段的变化情况

注:①各指标测值的变化范围按煤级增加的方向排列②规律性差。(据杨起等,1988)

有关煤的化学组成和煤的元素已在第六章中介绍,这里仅就煤质分析中的一些关键指标如水分、灰分、挥发分、镜质体反射率等做简略介绍。

1.水分

水分是一项重要的煤质指标,它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用。

在现代煤炭加工利用中,有时水分高反是一件好事,如煤中水分可作为加氢液化和加氢气化的供氢体。在煤质分析中,煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的基础数据。可以根据煤的水分含量来大致推断煤的变质程度。

2.灰分

煤的灰分不是煤中的固有成分,而是煤在规定条件下完全燃烧后的残留物。它是煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应而形成的,是煤中矿物质的衍生物。它在组成和质量上都不同于矿物质,但煤的灰分产率与矿物质含量间有一定的相关关系,可以用灰分来估算煤中矿物质含量。煤中矿物质来源有三,一是“原生矿物质”,即成煤植物中所含的无机元素二是“次生矿物质”,即煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质,三是“外来矿物质”即煤炭开采和加工处理中混入的矿物质。煤中存在的矿物质主要包括黏土或页岩、方解石(碳酸钙)、黄铁矿或白铁矿以及其他微量成分,如无机硫酸盐、氯化物和氟化物等。

煤中灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。在煤质研究中由于灰分与其他特性,如含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关系,因此可以通过它来研究上述特性。由于煤灰是煤中矿物质的衍生物,因此可以用它来算煤中矿物质含量。此外,由于煤中灰分测定简单,而它在煤中的分布又不易均匀,因此在煤炭采样和制样方法研究中,一般都用它来评定方法的准确度和精密度。在煤炭洗选工艺研究中,一般也以煤的灰分作为一项洗选效率指标。

3.挥发分

煤样在规定的条件下,隔绝空气加热,并进行水分校正后的挥发物质产率即为挥发分。

煤的挥发分主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物(以CH4为主)组成,但煤中物理吸附水(包括外在水和内在水)和矿物质二氧化碳不属挥发分之列。

工业分析中测定的挥发分不是煤中原来固有的挥发性物质,而是煤在严格规定条件下加热时的热分解产物,改变任何试验条件都会给测定结果带来不同程度的影响。

影响挥发分测定结果的主要因素是加热温度、加热时间、加热速度,此外试验设备的型式和大小,试样容器的材质、形状和尺寸以及容器的支架都会影响测定结果,即测定结果取决于所规定的试验条件,因此说它是一个规范性很强的试验项目。

煤的挥发分产率与煤的变质程度有比较密切的关系———随着变质程度的加深,挥发分逐渐降低(表73),因此根据煤的挥发分产率可以估计煤的种类。在我国及前苏联、美国、英国、法国、波兰和国际煤炭分类方案中,都以挥发分作为第一分类指标。

表7-3 挥发分与煤的变质程度的关系

根据挥发分产率和测定挥发分后的焦块特性可以初步决定煤的加工利用途径。如高挥发分的煤,干馏时化学副产品产率高,适于作低温干馏原料,也可作为气化原料挥发分适中的烟煤,粘结性较好,适于炼焦。在配煤炼焦中,要用挥发分来确定配煤比,以将混煤的挥发分控制到适宜范围25%~31%。此外,根据挥发分,可以估算炼焦时焦炭、煤气、焦油和粗苯等产率。在燃煤中,可根据挥发分来选择适于特定煤源的燃烧设备或适于特定设备的煤源。在气化和液化工艺条件的选择上挥发分也有一定的参考作用。在环境保护中,挥发分还作为制定烟雾法的一个依据。

此外,挥发分与其他煤质特性指标,如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。利用挥发分可以计算煤的发热量和碳氢含量。

4.煤的镜质体反射率

煤的镜质体反射率是不受煤的岩石成分含量影响,但却能反映煤化程度的一个指标。煤的镜质体反射率随它的有机组分中碳含量的增加而增高,随挥发分产率的增高而减少。也就是说同一显微组分,在不同的变质阶段,反射率不同,它能较好地反映煤的变质程度。因此,镜质体反射率是一个很有前途的煤分类指标。特别是对无烟煤阶段的划分,灵敏度大,是区分年老无烟煤、典型无烟煤和年轻无烟煤的一个较理想的指标。目前在国际上已有许多国家采用镜质体反射率作为一种煤炭分类指标。此外,煤的镜质体反射率在评价煤质及煤炭加工利用等方面都有重要意义,如日本、西德等国家用镜质体反射率来指导炼焦配煤来控制煤质量等等,而且在石油、地质勘探研究方面也很有价值。

反射率是指垂直反射时,反射光强度和入射光强度的百分比值,一般用R表示。

煤地质学

测定煤的镜质体反射率是将已知反射率的标准片和煤样(镜质体)放在显微镜下,在一定强度的入射光中,它们反射出的微弱光流,通过光电倍增管转变为电流并被放大成较强的电信号,然后将电信号输出并馈入到记录装置。根据记录装置刻度盘上读出标准片的反射光强度值和煤的镜质体的反射光强度值,按下式求出煤的镜质体反射率:

煤地质学

式中:R镜为煤的镜质体反射率I标为标准片的反射光电流强度I镜为煤的镜质体反射光电流强度R标为标准片的反射率。

标准片的反射率R标按下式计算:

煤地质学

式中:n为标准片的折射率n0为样品和物镜之间介质的折射率,空气为1,香柏油一般为1.515~1.518。

最新回答
哭泣的蜜粉
受伤的飞鸟
2026-05-10 02:34:52

无烟煤(英文名称anthracite),俗称白煤或红煤。是煤化程度最大的煤。无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。黑色坚硬,有金属光泽。以脂摩擦不致染污,断口成介壳状,燃烧时火焰短而少烟。不结焦。一般含碳量在90%以上,挥发物在10%以下。无胶质层厚度。热值约8000-8500千卡/公斤。有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤;特小的称做高无烟煤。

无烟煤为煤化程度最深的煤,含碳量最多,灰分不多,水分较少,发热量很高,可达25000~32500kJ/kg,挥发分释出温度较高,其焦炭没有黏着性,着火和燃尽均比较困难,燃烧时无烟,火焰呈青蓝色 。 煤样在规定条件下隔绝空气加热,煤中的有机物质受热分解出一部分分子量较小的液态(此时为蒸汽状态)和气态产物,这些产物称为挥发物。挥发物占煤样质量的分数成为挥发分产率或简称为挥发分。以干燥无灰基为分析基,挥发分低于10%的煤称为无烟煤。挥发分大于6.5%小于10%的无烟煤称为无烟煤三号。01号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。

中国无烟煤预测储量为4740 亿吨,占全国煤炭总资源量的10%,年产2 亿吨。山西省占32%,河南省占18%,贵州省占11%。中国有六大无烟煤基地:北京京煤集团,晋城煤业集团,焦作煤业集团,河南永城矿区,神华宁煤集团,阳泉煤业集团。

无烟煤块煤主要应用是化肥(氮肥、合成氨)、陶瓷、制造锻造等行业;无烟粉煤主要应用在冶金行业用于高炉喷吹(高炉喷吹用煤主要包括无烟煤、贫煤、瘦煤和气煤)。

淡定的台灯
动人的高跟鞋
2026-05-10 02:34:52
中国煤炭分类国家标准中各类煤的特征\x0d\x0a\x0d\x0a 新制定的中国煤炭分类国家标准,首先根据煤的煤化程度,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。烟煤部分按挥发分大于10~20%、大于20~28%、大于28~37%和大于37%的4个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。关于烟煤粘结性,则按粘结指数G区分:0~5为不粘结和微粘结煤。大于50~65为中等偏强粘结煤,大于65则为强粘结煤。对于强粘结煤,又把其中胶质层最大厚度y值大于25mm或奥亚膨胀度b大于150%(对于Vdaf大于28%的烟煤,b大于220%)的煤定为特强粘结煤。这样,在烟煤部分,可分为24个单元,并用相应的数码表示。编号的十位数中,1~4代表煤的煤化程度,编号的个位数中,1~6表示煤的粘结性。在这24个单元中,再按同类煤性质基本相似,不同煤性质有较大差异的分类原则将部分单元合并为12个类别。再煤类的命名上,考虑到新旧分类的延续性和习惯叫法,仍保留气煤、肥美、焦煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤8个煤类。\x0d\x0a\x0d\x0a 为使同一类煤性质基本一致,新的煤炭分类国家标准增加了4个过度性煤类:贫瘦煤、1/2中粘煤、1/3焦煤和气肥煤。贫瘦煤是指粘结性较差的瘦煤,以区别于典型的瘦煤。1/2粘结煤是由原分类中一部分粘结性较好的弱粘煤和一部分粘结性较差的飞焦煤和肥气煤组成。1/3焦煤是由原分类中一部分粘结性较好的肥气煤和肥焦煤组成。这类煤是焦煤、肥美和气煤中间的过渡煤类,也具有这3类煤的一部分性质,但结焦性较好是公认的。气肥煤再原分类中属肥煤大类,但它的结焦性比典型肥煤要差得多,故新得煤炭分类国家标准将它单独列为一类。这样就克服类原分类方案中同类煤性质差异较大得缺陷。如气煤一号和肥气煤二号再性质上由明显差异,将它们为同一类别很不合理。新得分类国家标准将这些具有过渡性质得煤单独列为一类,从而有利于煤得合理使用。 \x0d\x0a 新的分类国家标准对各类煤的若干特征表述如下:\x0d\x0a\x0d\x0a 1、无烟煤(WY) \x0d\x0a 挥发分低,固定碳高,比重大,纯煤真比重最高可达1.90,燃点高,燃烧时不冒烟。对这类煤,可分为:01号为老年无烟煤;02号为典型无烟煤;03号为年轻无烟煤,无烟煤主要是民用和制造合成氨的造气原料,低灰、低硫和可磨性好的无烟煤不仅可以做高炉喷吹及烧结铁矿石用的燃料,而且还可以制造各种碳素材料,如碳电极、阳极糊和活性碳的原料,某些优质无烟煤制成航空用型煤还可用于飞机发动机和车辆马达的保温。 \x0d\x0a\x0d\x0a 2、贫煤(PM) \x0d\x0a 变质程度最高的一种烟煤,不粘结或微弱粘结,在层状炼焦炉中不结焦,燃烧时火焰短,耐烧,主要是发电燃料,也可作民用和工业锅炉的掺烧煤。 \x0d\x0a\x0d\x0a 3、贫瘦煤(PS) \x0d\x0a 粘结性较弱的高变质、低挥发分烟煤,结焦性比典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的焦粉甚少。如在炼焦配煤中配入一定比例的这种煤,也能起到瘦化作用,这种煤也可作发电、民用及锅炉燃料。 \x0d\x0a\x0d\x0a 4、瘦煤(SM) \x0d\x0a 低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。焦化过程中能产生相当数量的焦质体。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦煤,但这种焦碳的耐磨强度稍差,但2炼焦配煤使用,效果较好。这种煤也可作发电和一般锅炉等燃料,也可供铁路机车掺烧使用。\x0d\x0a\x0d\x0a 5焦煤(JM) \x0d\x0a 中等或低挥发分的以及中等粘结或强粘结性的烟煤,加热时产生热稳定性很高的胶质体,如用来单独炼焦,能获得块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦煤。这种焦煤的耐磨强度也很高。但单独炼焦时,由于膨胀压力大,易造成推焦困难,一般作为炼焦配煤用,效果较好。\x0d\x0a\x0d\x0a 6、1/3焦煤(1/3JM) \x0d\x0a 中高挥发分的强粘结性煤,是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤种,单炼焦时能生成熔融性良好、强度较高的焦煤,炼焦时这种煤的配入量可在较宽范围内波动,但都能获得强度较高的焦炭,1/3焦煤也是良好的炼焦配煤用的基础煤。 \x0d\x0a\x0d\x0a 7、肥煤(FM) \x0d\x0a 中等及中高挥发分的强粘结性的烟煤,加热时能产生大量的胶质体。肥煤单独炼焦时,能生成熔融性好、强度高的焦炭,其耐磨强度也比焦煤炼出的焦炭好,因而是炼焦配煤中的基础煤。但单独炼焦时,焦炭上有较多的横裂纹,而且焦根部分常有蜂焦。\x0d\x0a\x0d\x0a 8、气肥煤(QF) \x0d\x0a 一种挥发分和胶质体厚度都很高的强粘结性肥煤,有人称之为“液肥煤”。这种煤的结焦性介于肥煤和气煤之间。单独炼焦时能产生大量气体和液体化学产品。气肥煤最适于高温干馏制煤气,也可用于配煤炼焦,以增加化学产品产率。\x0d\x0a\x0d\x0a 9、气煤(QM) \x0d\x0a 一种变质程度较低的炼焦煤。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,也能单独炼焦,但焦炭的抗碎强度和耐磨强度均稍差于其它炼焦煤,而且焦炭多呈长条而较易碎,且有较多的纵裂纹。在配煤炼焦时多配入气煤,可增加气化率和化学产品回收率,气煤也可以高温干馏来制造城市煤气。\x0d\x0a\x0d\x0a 10、1/2中粘煤(1/2ZN) \x0d\x0a 一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。这种煤有一部分在单煤炼焦时能生成一定强度的焦炭,可作为配煤炼焦的煤种;粘结性较弱的另一部分单独炼焦时,生成的焦炭强度差,粉焦率高。因此,1/2中粘煤可作为气化用煤或动力用煤,在配煤炼焦中也柯适量配入。\x0d\x0a\x0d\x0a 11、弱粘煤(RN) \x0d\x0a 一种粘结性较弱的低变质到中等变质程度的烟煤,加热时,产生的胶质体较少,炼焦时,有的能生成强度很差的小块焦,有的只有少部分能结成碎屑焦,粉焦率很高,因此,这种煤多适于作气化原料和电厂、机车及锅炉的燃料煤。\x0d\x0a\x0d\x0a 12、不粘煤(BN) \x0d\x0a 多是在成煤初期就已经受到相当氧化作用的低变质到中等变质程度的烟煤,加热时基本上不产生胶质体。这种煤的水分大,有的还含有一定量的次生腐植酸;含氧量有的高达10%以上。不粘煤主要作气化和发电用煤,也可作动力和民用燃料。\x0d\x0a\x0d\x0a 13、长焰煤(CY)\x0d\x0a\x0d\x0a 变质程度最低的烟煤,从无粘结性到弱粘结性的均有,最年轻的长焰煤还含有一定数量的腐植酸,贮存时易风化碎裂。煤化度较高的长焰煤加热时还能产生一定数量的胶质体,结成细小的长条形焦炭,但焦炭强度甚差,粉焦率也相当高,因此,长焰煤一般作气化、发电和机车等燃料用煤。\x0d\x0a\x0d\x0a 14、褐煤(HM) \x0d\x0a 分为两小类:透光率PM大于30~50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年轻褐煤。褐煤的特点是:水分大,比重小,不粘结,含有不同数量的腐植酸。煤中含氧量常高达15~30%左右,化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重,存放在空气中易风化变质、碎裂成小块乃至粉末状。发热量低,煤灰熔点也大都较低,煤灰中常含较多的氧化钙和较低的三氧化二铝。因此,褐煤多作为发电燃料,也可作气化原料和锅炉燃料。有的褐煤可作来制造磺化煤或活性碳,有的可作为提取褐煤蜡的原料。另外,年轻褐煤也适用于制作腐植酸铵等有机肥料,用于农田和果园,能促进增产。

负责的路人
专一的月光
2026-05-10 02:34:52
1、外观上:虽然从色泽上看都是黑色的,但是黑得不同,一般优质的煤黑的发亮、颜色较纯正;劣质煤炭则显得发污、发黄、发红。

2、重量上:优质的轻,劣质的则重,而且也可以采用煤试烧进行辨别。

3、火候上:质煤一般都烧不着或者不旺,存在热量低、点火难、易熄火等缺陷;而且还存在异味,臭味大。

扩展资料:

煤炭的使用注意事项:

1、合理使用煤炉,及时安装烟筒并使其完整。

2、煤炉、烟筒一定要密封。

3、烟筒伸向窗外的部分一定要加装防风帽。

4、白天烧火做饭时要打开窗户,确保空气流通。

5、每2—3个月要清扫1次烟筒,以防烟灰堵塞烟筒,影响煤烟出路。

大气的冰棍
魁梧的战斗机
2026-05-10 02:34:52

我国煤分类国家标准,编号GB5715—86,我国煤炭按煤的煤化程度及工艺性能进行分类,对无烟煤、烟煤和褐煤采用煤化程度参数进行区分。

(1)无烟煤的分类:

无烟煤以干燥无灰基挥发分和干燥无灰基氢含量作煤化程度的指标来区分无烟煤的小,即无烟煤一号、无烟煤二号和无烟煤三号。

(2)烟煤的分类:

烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分作指标,烟煤粘结性的参数选用粘结指数和胶质层最大厚度(或奥亚膨胀度)作指标来区分类别,即贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤共12类。

(3)褐煤的分类:

褐煤采用透光率为煤化程度指标,以区分褐煤和烟煤,并把褐煤划分为褐煤一号和褐煤二号。同时还采用恒湿无灰基高位发热量为辅来区分烟煤和褐煤。

中国煤炭分类,是根据煤的煤化程度和工艺性能指标把煤划分成的大类,根据煤的性质和用途的不同,把大类进一步细分的类别。中国从低变质程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。

在漫长的地质演变过程中,煤田受到多种地质因素的作用由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异,再加上各种变质作用并存,致使中国煤炭品种多样化。

丰富的大侠
活力的鞋子
2026-05-10 02:34:52
煤的最高内在水分是指煤在100%相对湿度下达到吸湿平衡时的除表面水以外的水分,或者说煤的毛细孔达到饱和吸水状态时的内在水分。但由于在上述条件下表面水极难除去,所以实际测定的最高内在水分是在温度为30℃、相对湿度为96%~97%的条件下达到吸湿平衡的内在水分。煤的最高内在水分的大小,在绝大程度上取决于煤的内在表面积,因此,它与煤的结构、煤化程度有一定关系。人们常利用这种关系来研究煤的性质,如在国际以及各国煤炭分类上利用它将煤的发热量这算成含最高内在水分无矿物质基(或无灰基)发热量作为煤分类的一个辅助指标。

个性的春天
冷酷的蜡烛
2026-05-10 02:34:52
国标把煤分为三大类,即无烟煤、烟煤和褐煤,共29

个小类。无烟煤分为3个小类,数码为01、02、03,数码中的“0”表示无烟煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度高;烟煤分为12

个煤炭类别,24

个小类,数码中的十位数(1~4)表示煤化程度,数字小表示煤化程度高;个位数(1~6)表示粘结性,数字大表示粘结性强;褐煤分为2

个小类,数码为51、52,数码中的“5”表示褐煤,个位数表示煤化程度,数字小表示煤化程度低。

在各类煤的数码编号中,十位数字代表挥发分的大小,如无烟煤的挥发分最小,十位数字为0,褐煤的挥发分最大,十位数字为5,烟煤的十位数字介于1~4之间,个位数字对烟煤类来说,是表征其粘结性或结焦性好坏,如个位数字越大,表征其粘结性越强,如个位数字为6

的烟煤类,都是胶质层最大厚度y

值大于25mm

的肥煤或气肥煤类,个位数为1

的烟煤类,都是一些没有粘结性的煤,如贫煤、不粘煤和长烟煤。个位数字为2~5

的烟煤,他们的粘结性随着数码的增大而增强。

肉眼辨别各煤种:

无烟煤:无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。黑色坚硬,有金属光泽。以脂摩擦不致染污,断口成介壳状,燃烧时火焰短而少烟。不结焦。

褐煤:褐煤,又名柴煤,是煤化程度最低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。由于它富含挥发份,所以易于燃烧并冒烟。剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹。含有可溶于碱液内的腐殖酸。含碳量60%~77%,密度约为1.1-1.2,挥发成分大于40%。无胶质层厚度。热值约为23.0-27.2兆焦/公斤(5500-6500千卡/公斤)。多呈褐色或褐黑色,相对密度1.2~1.45。其中褐煤可以分为两种:(1)土状褐煤(brown

coal),质地疏松而较软;(2)暗色褐煤(lignite),质地致密而较硬。可直接用作家庭燃料、工业热源燃料及发电的燃料,也可用作气化、低温干馏等的原料。

烟煤:燃烧时火焰较长而有烟的煤,煤化程度较大的煤。外观呈灰黑色至黑色,粉末从棕色到黑色。由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状,沥青、油脂、玻璃、金属、金刚等光泽均有,具明显的条带状、凸镜状构造。

仁爱的乌冬面
现代的飞鸟
2026-05-10 02:34:52
一、矿物原料特点

(一) 煤的物理性质

煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。其中,除了比重和导电性需要在实验室测定外,其他根据肉眼观察就可以确定。煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据,并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。

1.颜色

是指新鲜煤表面的自然色彩,是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色,一般随煤化程度的提高而逐渐加深。

2.光泽

是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高,光泽越强;矿物质含量越多,光泽越暗;风、氧化程度越深,光泽越暗,直到完全消失。

3.粉色

指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高,粉色越深。

4.比重和容重

煤的比重又称煤的密度,它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重,它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05~1.2,烟煤为1.2~1.4,无烟煤变化范围较大,可由1.35~1.8。煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。

5.硬度

是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2~2.5;无烟煤的硬度最大,接近4。

6.脆度

是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。在不同变质程度的煤中,长焰煤和气煤的脆度较小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,无烟煤的脆度最小。

7.断口

是指煤受外力打击后形成的断面的形状。在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。煤的原始物质组成和煤化程度不同,断口形状各异。

8.导电性

是指煤传导电流的能力,通常用电阻率来表示。褐煤电阻率低。褐煤向烟煤过渡时,电阻率剧增。烟煤是不良导体,随着煤化程度增高,电阻率减小,至无烟煤时急剧下降,而具良好的导电性。

(二) 煤的化学组成

煤的化学组成很复杂,但归纳起来可分为有机质和无机质两大类,以有机质为主体。

煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中,碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外,还有极少量的磷和其他元素。煤中有机质的元素组成,随煤化程度的变化而有规律地变化。一般来讲,煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素,氧是助燃元素,三者构成了有机质的主体。煤炭燃烧时,氮不产生热量,常以游离状态析出,但在高温条件下,一部分氮转变成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体,不仅腐蚀金属设备,与空气中的水反应形成酸雨,污染环境,危害植物生产,而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时,煤中的硫和磷大部分转入焦炭中,冶炼时又转入钢铁中,严重影响焦炭和钢铁质量,不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时,各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料,砷含量过高,会增加产品毒性,危及人民身体健康。

煤中的无机质主要是水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值,其中绝大多数是煤中的有害成分。

另外,还有一些稀有、分散和放射性元素,例如,锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀……等,它们分别以有机或无机化合物的形态存在于煤中。其中某些元素的含量,一旦达到工业品位或可综合利用时,就是重要的矿产资源。

通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量,通过工业分析可以初步了解煤的性质,大致判断煤的种类和用途。煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。

1.水分

指单位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中,它能加速风化、破裂,甚至自燃;在运输时,会增加运量,浪费运力,增加运费;炼焦时,消耗热量,降低炉温,延长炼焦时间,降低生产效率;燃烧时,降低有效发热量;在高寒地区的冬季,还会使煤冻结,造成装卸困难。只有在压制煤砖和煤球时,需要适量的水分才能成型。

2.灰分

是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。灰分对煤的加工利用极为不利。灰分越高,热效率越低;燃烧时,熔化的灰分还会在炉内结成炉渣,影响煤的气化和燃烧,同时造成排渣困难;炼焦时,全部转入焦炭,降低了焦炭的强度,严重影响焦炭质量。煤灰成分十分复杂,成分不同直接影响到灰分的熔点。灰熔点低的煤,燃烧和气化时,会给生产操作带来许多困难。为此,在评价煤的工业用途时,必须分析灰成分,测定灰熔点。

3.挥发分

指煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。它是对煤进行分类的主要指标,并被用来初步确定煤的加工利用性质。煤的挥发分产率与煤化程度有密切关系,煤化程度越低,挥发分越高,随着煤化程度加深,挥发分逐渐降低。

4.固定碳

测定煤的挥发分时,剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它是煤中不挥发的固体可燃物,可以用计算方法算出。焦渣的外观与煤中有机质的性质有密切关系,因此,根据焦渣的外观特征,可以定性地判断煤的粘结性和工业用途。

(三)煤的工艺性质

为了提高煤的综合利用价值,必须了解、研究煤的工艺性质,以满足各方面对煤质的要求。煤的工艺性质主要包括:粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等。

1.粘结性和结焦性

粘结性是指煤在干馏过程中,由于煤中有机质分解,熔融而使煤粒能够相互粘结成块的性能。结焦性是指煤在干馏时能够结成焦炭的性能。煤的粘结性是结焦性的必要条件,结焦性好的煤必须具有良好的粘结性,但粘结性好的煤不一定能单独炼出质量好的焦炭。这就是为什么要进行配煤炼焦的道理。粘结性是进行煤的工业分类的主要指标,一般用煤中有机质受热分解、软化形成的胶质体的厚度来表示,常称胶质层厚度。胶质层越厚,粘结性越好。测定粘结性和结焦性的方法很多,除胶质层测定法外,还有罗加指数法、奥亚膨胀度试验等等。粘结性受煤化程度、煤岩成分、氧化程度和矿物质含量等多种因素的影响。煤化程度最高和最低的煤,一般都没有粘结性,胶质层厚度也很小。

2.发热量

是指单位重量的煤在完全燃烧时所产生的热量,亦称热值,常用106J/kg表示。它是评价煤炭质量,尤其是评价动力用煤的重要指标。国际市场上动力用煤以热值计价。我国自1985年6月起,改革沿用了几十年的以灰分计价为以热值计价。发热量主要与煤中的可燃元素含量和煤化程度有关。为便于比较耗煤量,在工业生产中,常常将实际消耗的煤量折合成发热量为2.930368×107J/kg的标准煤来进行计算。

3.化学反应性

又称活性。是指煤在一定温度下与二氧化碳、氧和水蒸汽相互作用的反应能力。它是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。反应性强弱直接影响到耗煤量和煤气的有效成分。煤的活性一般随煤化程度加深而减弱。

4.热稳定性

又称耐热性。是指煤在高温作用下保持原来粒度的性能。它是评价气化用煤和动力用煤的又一项重要指标。热稳定性的好坏,直接影响炉内能否正常生产以及煤的气化和燃烧效率。

5.透光率

指低煤化程度的煤(褐煤、长焰煤等),在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后,所得溶液对光的透过率称为透光率。随着煤化程度加深,透光率逐渐加大。因此,它是区别褐煤、长焰煤和气煤的重要指标。

6.机械强度

是指块煤受外力作用而破碎的难易程度。机械强度低的煤投入气化炉时,容易碎成小块和粉末,影响气化炉正常操作。因此,气化用煤必须具备较高的机械强度。

7.可选性

是指煤通过洗选,除去其中的夹矸和矿物质的难易程度。我国现行的选煤方法,详见第四节。

高兴的铃铛
花痴的洋葱
2026-05-10 02:34:52

辨别煤炭优劣的方法并不是很难,虽然从色泽上看都是黑色的,但是黑得不同,一般优质的煤黑的发亮、颜色较纯正;劣质煤炭则显得发污、发黄、发红。优质的轻,劣质的则重,而且也可以采用煤试烧进行辨别。

煤的主要燃烧物质是固定碳,挥发份是可燃性气体,煤化程度越高含固定碳的比例越大,挥发份就越少。水分多燃烧时要蒸发吸收煤发出的热量。所以单位质量的煤,固定碳越多,发热量越多。挥发份越多着火点越低,越易燃。灰分越多,最后灰渣越多。水分越多,煤燃烧后相对利用的热量就少了。

扩展资料:

劣质煤的具体表现:

目前市场上最普遍的掺假现象就是在煤炭中掺上煤矸石、煤皮土等,这些掺假物与煤炭一样都是黑色的,通常情况下是很难用肉眼辨别;或者在优质煤里掺杂劣质煤,以次充好。

劣质煤一般都烧不着或者不旺,存在热量低、点火难、易熄火等缺陷;而且还存在异味,臭味大,价格便宜,在选购煤炭时一定不要贪图价格上的小便宜,要选择正规销售点购买。

参考资料来源:凤凰网-煤炭也有优劣之分 你会区别吗

犹豫的刺猬
潇洒的小刺猬
2026-05-10 02:34:52
无烟煤:高固定碳含量,高着火点(约360~420℃),高真相对密度(1.35~1.90),低挥发分产量和低氢含量。除了发电外,无烟煤主要作为气化原料(固定床气化发生炉)用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。 贫煤:煤烟中煤级最高的煤,它的特征是:较高的着火点(350—360℃),高发热量,弱粘结性或不粘结。贫煤主要用于发电和电站锅炉燃料。使用贫煤时,将其与其他一些高挥发分煤配合使用也不失为一个好的途径。 贫瘦煤:挥发分低,粘结性较差,可以单独用来炼焦。当与其他适合炼焦的煤种混合时,贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。典型的贫瘦煤产于山西省西山煤电公司。 瘦煤:中度的挥发分和粘结性,主要用于炼焦。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物,胶质层的厚度为6—10mm。由瘦煤单独炼焦产生的焦炭,机械强度较高但耐磨强度相对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤,瘦煤经常与其他煤种混合炼焦。 焦煤:有很强的炼焦性,中等的挥发分(约16%—28%),焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优良的性质,焦煤主要产于山西省和河北省。 肥煤:中等或较高的挥发分(约25%—35%)和很强的粘结性,主要用于炼焦(一些高灰高硫的肥煤用来发电)。与其他煤级的煤相比,肥煤一般具有较高的硫含量。 1/3焦煤:介于焦煤、气煤和肥煤之间,具有较高的挥发分(类似于气煤),较强的粘结性(类似于肥煤)和很好的炼焦性(类似于焦煤),这也是它被称为1/3焦煤的原因。1/3焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。 气肥煤:高挥发分(接近于气煤)和强的粘结性(接近于肥煤),它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异,壳质组的含量相对较高。 气煤:很高的挥发分和中度的粘结性,主要用于炼焦和发电。典型的气煤产于辽宁省。 1/2中粘煤:过度煤级的煤,在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。 弱粘煤:煤化程度较低或中等煤化程度的煤,其粘结性很差,不能单独用于炼焦。由于其特殊的成因,弱粘煤具有较高的惰性组含量。典型的弱粘煤产于山西省大同市。 不粘煤:早期煤化阶段曾被氧化过,因此它具有低发热量的特点。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。 长焰煤:煤化程度是所有烟煤中最低的。由于其燃烧时火焰较长而被称为长焰煤。主要用于发电、电站锅炉燃料等。辽宁省的长焰煤储量是全国最大的。 褐煤:所有煤中最低级的煤,其特征是高水分,高氧含量(约15%—30%),并含有一些腐植酸。主要用于发电和气化。 附加:中国的煤炭资源 (1)煤炭种类 在漫长的地质演变过程中,煤田受到多种地质因素的作用;由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异,再加上各种变质作用并存,致使中国煤炭品种多样化,从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。按中国的煤种分类,其中炼焦煤类占27.65%,非炼焦煤类占72.35%,前者包 括气煤(占13.75%),肥煤(占3.53%),主焦煤(占 5.81%),瘦煤(占4.01%),其它为未分牌号的煤(占 0.55%);后者包括无烟煤(占10.93%),贫煤(占5.55 %), 弱碱煤(占1.74%),不缴煤(占13.8%),长焰煤(占 12.52%),褐煤(占12.76%),天然焦(占0.19%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。 (2)煤质特征 判别煤炭质量优劣的指标很多,其中最主要的指标为煤的灰分含量和硫分含量。一般陆相沉积,煤的灰分、硫分普遍较低;海陆相交替沉积,煤的灰分、硫分普遍较高。 中国煤炭灰分普遍较高,秦岭以北地区,晋北、陕北、宁夏、两淮、东北等地区,侏罗纪煤田为陆相沉积,煤的灰分一般为 10%~20%,有的在10%以下,硫分一般小于1%,东北地区硫分普遍小于0.5 %。 中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、湖南的黔阳煤系、湖北的梁山煤系等属海陆交替沉积的煤,灰分一般达15%~25%,硫分一般高达2%~5%。 广西合山、四川上寺等地的晚二叠纪煤层属浅海相沉积煤,硫分可高达6%~10%以上。 据统计,中国灰分小于10%的特低灰煤仅占探明储量的17%左右。大部分煤炭的灰分为10%~30%。 硫分小于1%的特低硫煤占探明储量的43.5%以上,大于4%的高硫煤仅为2.28%。 中国的炼焦用煤一般为中灰、中疏煤,低灰和低硫煤很少。 炼焦用煤的灰分一般都在20%以上;硫分含量大于2%的炼焦用煤占20%以上。中国炼焦用煤的另一大特点是:硫分越高,煤 的动结性往往越强,其可选性一般较差。 中国褐煤多属老年褐煤。褐煤灰分一般为20%~30%。东北地区褐煤硫分多在1%以下,广东、广西、云南褐煤硫分相对较高,有的甚至高达8%以上。褐煤全水分一般可达20%~50%,分析基水分为10%~20%,低位发热量一般只有11.71~16.73MJ/kg。 中国烟煤的最大特点是低灰、低硫;原煤灰分大都低于15%,硫分小于1%。部分煤田,如神府、东胜煤田,原煤灰分仅为3%一5%,被誉为天然精煤。烟煤的第二个特点是煤岩组分中丝质组含量高,一般在40%以上,因此中国烟煤大多为优质动力煤。中国贫煤的灰分和硫分都较高,其灰分大多为15%-30%,流分在1.5%-5%之间。贫煤经洗选后,可作为很好的动力煤和气化用煤。 中国典型的无烟煤和老年无烟煤较少,大多为三号年轻无烟煤,其主要特点是,灰分和硫分均较高,大多为中灰、中硫、中等发热量、高灰熔点,主要用作动力用煤,部分可作气化原料煤。

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