煤炭价格是怎么计算的有公式吗
电煤价格主要根据发热量算，如港口价格有4500、5000、5500、5800大卡的煤炭价格，在硫分1以下的电煤价格如4750以下的，按4500的价格来计算，4750-5250的,按5000大卡价格计算，依此类推。
炼焦煤、主焦煤和肥煤，一般根据灰分和硫分升贴水计算。
炼焦配煤比的最新计算公式，按照YB9069-96《炼焦工艺设计技术规定》中的规定，捣固焦炉炼焦对配合煤的质量要求如下：
水分（Mt）10%～12%，粘结指数G＝55～65。
设定配煤比时应知道各单种煤煤质、库存和来煤、焦炉生产日用煤量、焦炭质量及用户要求等情况来确定实际的配煤方案。
焦炭质量取决于炼焦煤中的活性组分、惰性组分含量及炼焦操作条件。单种煤的变质程度决定其活性组分的质量，镜质组平均组最大反射率是反映单种煤的变质程度的最佳指标。
扩展资料：
共炭化研究为采用低变质程度弱粘结煤炼焦时选用合适的粘结剂提供了理论依据，也为加入有机渣油﹑塑料类﹑橡胶类﹑沥青等与煤共炭化提供了可能性，并且为解决当前世界的环境污染问题做出了很大的贡献。
很多焦化厂都有自己的配煤方案，但一般都是镜质组平均随机反射率、反射率直方图及镜惰比三个参数作为煤岩学配煤参数。
根据互换性配煤原理，当配煤有较强粘结性时，加入一定量焦粉或无烟煤有利于焦炭质量提高，回配3%～5%的焦粉代替瘦煤炼焦，技术上是可行的，但在同样煤质情况下不添加粘结剂，要保证焦炭质量，焦粉的细度至关重要。
参考资料来源：百度百科--配煤
煤不仅是重要的燃料，更是冶金、化学工业的重要原料。随着国民经济的发展，煤炭综合利用的大力开展，就更需要研究煤的工艺性质，判断它是否符合各种加工工业的要求，选择最合理的利用途径，正确地作出工业评价。煤的工艺性质主要包括粘结性、发热量、化学反应性、热稳定性、焦油产率和可选性等。
一、煤的粘结性和结焦性
煤的粘结性是指煤粒(直径小于0.2mm)在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质形成焦块的能力煤的结焦性是指煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭(焦炭强度和块度符合冶金焦的要求)的性质。煤的粘结性是结焦的必要条件，结焦性好的煤，粘结性也好粘结性差的煤，其结焦性一定很差。但粘结性好的煤，其结焦性不一定好，例如气肥煤，其粘结性很强，但生成的焦炭裂纹多、强度低，故结焦性不好。煤的粘结性和结焦性是炼焦用煤的重要质量指标，也是评价低温干馏、气化或动力用煤的重要依据之一。
冶金工业需要大量优质焦炭作为燃料和还原剂。焦炭作为高炉燃料必须有一定的块度和机械强度。炼焦就是把粉碎的炼焦用煤放在密闭的炼焦炉中加热、干馏，使其形成焦炭的热加工过程。炼焦用煤必须具有粘结性，即在干馏热分解过程中能产生一定量的胶质体，使煤粒相互粘结融合而成整块焦炭。炼焦用煤也必须具备结焦性，即在煤干馏时，能产生一定块度和足够强度的焦炭。可见煤的粘结性是煤结焦所必须具备的性质，它和塑性、流动性、膨胀性等性质一样，仅是煤结焦性的一个方面。
实验室测定煤结焦性和粘结性的方法很多。在我国，煤田地质勘探中目前常用的是胶质层指数测定法，此外还有罗加指数法、粘结指数法(G)、奥亚膨胀法、葛金干馏试验、自由膨胀序数测定法、基氏塑性计法等方法。
(一)胶质层指数测定法
这种方法模拟炼焦的工业条件，测定时，把粒度小于1.5mm的精煤样100g放在钢杯中，然后从下部对煤样进行单侧加热。到一定温度后，钢杯内形成一系列的等温层面，温度由上向下递增。温度到达软化点的层面，煤软化形成胶质体层，胶质层之下温度达到胶质体固化点的层面，煤固化为半焦，胶质层之上的煤仍保持未软化状态(图6-12，图6-13)。从250℃以后，每分钟升温3℃，每隔10min测一次胶质层的上、下层面的高度，直至650℃时为止。测定过程中，起初的胶质层比较薄，以后逐渐变厚，后期又逐渐变薄，所以胶质层会出现最大厚度值。用探针定期测量煤杯中胶质层上部和下部水平面的位置，用所测数据作图，以确定胶质层最大厚度Y值(mm)、最终收缩率X值(mm)和体积变化曲线(图6-14)。其中胶质层最大厚度Y值是我国现行的煤的工业分类两项指标之一。
图6-12 胶质层煤杯中的结焦过程示意图(据杨起等，1979)
图6-13 带平衡的砣的胶质层测定仪示意图(据能源地质学，2004)
图6-14 胶质层测定曲线示意图(据杨起等，1979)
Y值随煤化程度加深做有规律的变化。图615中以镜质组的最大反射率(Romax)煤化程度，可见Y值在Romax=0.8%～1.2%范围内最大，随着煤化程度增高或降低，Y值降低。
测定胶质层的煤样应在1.4的比重液中精选，每次要作双样，该法测试的时间长，所需原煤煤样甚多(一次需200g精煤样)，一些薄煤层或小口径钻进所取得的煤心煤样往往难以满足测定需要的量。胶质层指数法对中等粘结性煤的区分能力强，多数煤的Y值具可加性，利于炼焦配煤的计算。这种方法对Y值＞25mm，或Y值＜10mm的煤不易测准，对弱粘结性煤分辨能力差。
(二)罗加指数法
将粒度小于0.2mm的空气干燥烟煤样1g与5g标准的无烟煤样(宁夏汝箕沟无烟煤，Ad＜4%，Vdaf＞7%，粒度为0.3～0.4mm)均匀混合，放入坩埚内，煤样上加上压块，然后加上坩埚盖，放入(850±10)℃的马弗炉内，焦化15min后取出坩埚，冷却，称取焦渣总质量。把焦渣放在1mm圆孔筛上筛分，筛上部分称重后，放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，以转速50转/分钟，转5min后，用1mm圆孔筛进行筛分，再称筛上部分的质量后，放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分，称重操作，共进行3次转鼓试验。按下式计算罗加指数:
煤地质学
式中:Q为焦渣总质量，ga为第一次转鼓前大于1mm的焦渣重，gb为第一次转鼓后大于1mm的焦渣重，gc为第二次转鼓后大于1mm的焦渣重，gd为第三次转鼓后大于1mm的焦渣重，g。
罗加指数表示粒度大于1mm的焦块占总质量的百分比，罗加指数越大，表示粒度大于1mm的焦块越多，煤的粘结性越好。R.I.(或以LR表示)值＞45为中等至强粘结煤，R.I.=20～45为中等粘结煤R.I.=5～20为弱粘结煤R.I.=0～5属不粘结至微粘结煤。R.I.值与Y值的关系见图6-16。从图6-16可以看出，当y=10～15毫米时，R.I.值的变动范围相当大，在20～70之间，表明罗加指数法对中等粘结煤的鉴别能力比y值好。甚至当Y值接近于0时，R.I.也能分辨。如陕西蒲白矿区某煤层一些煤样Y为15%～18%，Y均为0，但根据R.I.值的不同可加以区分，R.I.=0，为贫煤R.I.=15，定为瘦煤。
图6-15 Y值与煤化程度(Romax)的关系(据杨起等，1979)
图6-16 罗加指数与Y值的关系(据杨起等，1979)
罗加指数法实验用煤样很少，测定方法简便，快速，易于推广，不足之处是对粘结性强的煤区分能力不好，如Y值＞25mm时，R.I.值都在80～92之间，对粘结性很弱的煤测定的重现性较差。
(三)粘结指数法
测定原理与罗加指数相同，所不同的是无烟煤的粒度改为0.1～0.2mm，分析煤样与无烟煤的配比可以改变，转鼓试验由3次改为两次。粘结指数G按下式计算:
煤地质学
式中:m为焦渣总重，gm1为第一次转磨后＞1mm的焦渣重，gm2为第二次转磨后＞1mm的焦渣重，g。
如果计算结果G＜18，则将分析煤样和标准无烟煤的配比改为3∶3，再重复上述实验。G值按下式计算:
煤地质学
粘结指数适合区分弱和中粘结性煤，测试也比较简便。但对于强粘结煤区分能力欠佳，对弱粘结性煤测定时需要改变配比，比较麻烦。
(四)奥亚膨胀度试验
奥亚膨胀度试验也是国际煤分类指标之一。奥亚膨胀度b表示煤加热软化成胶质体状态时的最大膨胀率(图6-17)。b值的大小，主要和胶质体的数量、粘结度及挥发分析出速度有关。Y值与b值的关系见图6-18。从图6-18来看，当Y值＞25mm时，b值的变化规律还是很明显的，如我国一些地区的一号肥煤，Y值为28mm，但所测得的b值分别在160～270之间，可见奥亚膨胀度对强粘结煤具有较好的鉴别能力。
图6-17 几种煤的奥亚膨胀度曲线(据杨起等，1979)
这几项指标各有其特点，但都存在着对某一粘结性范围的煤区分不清的缺点。此外，自由膨胀序数、葛金干馏试验法都是在严格规定的条件下把煤加热，直接观察所得焦块的性质，与标准焦型相比，确定煤的粘结性、结焦性。这两个指标在评定时易带主观性，造成人为的误差，同时只能定性地定出序号，准确性差。
图6-18 b值与Y值的关系(据《中国煤田地质学》(上册)，1979)
为了拟定我国新的煤的工业分类指标，北京煤炭科学研究院煤化研究所和鞍山热能研究院等单位在改进粘结性指标方面进行了研究。新指标应该用严格的定量数据把不同粘结性的煤划分清楚。根据我国多年来引用罗加指数试验方法积累的大量资料，表明罗加指数对煤的粘结性较Y值和b值表现能力更好，如果针对罗加指数法的不足之处，加以重要的改进，可以得到较好的新指标。改进的途径是分别增加和减少测定强粘结煤和弱粘结煤时所用的标准无烟煤的表面积。
北京煤化研究所改进的主要要点是:把标准无烟煤的粒度由0.3～0.4mm改为0.1～0.2mm，接近烟煤的粒度，这样容易混合均匀，同时由于无烟煤的粒度变小，表面积大大增加，使具粘结性的煤的区别能力能反映更明显。对于弱粘结煤(测值＜20)，改用了3∶3配比，使无烟煤表面积相对地减少，测得的数据除以经验系数折算为1∶5配比的值。改进后的方法称为烟煤粘结指数测定法。
鞍山热能研究院改进的主要要点是:按试验煤样粘结性的强弱不同，试验时分别采用3种不同的试验煤和无烟煤的比例，1∶5，2.5∶3.5，6∶0。对于粘结性极弱的煤，试验时，除不加无烟煤外，还规定专门的转鼓试验法。为了使测试条件接近炼焦生产，把加热速度改为3℃/min。改进后的方法称为煤的粘结度试验法。
这两种改进方法，根据半焦块耐磨强度的高低和添加无烟煤的多少，分别用一定的公式和常数计算出指数，表示试验煤样的粘结性强弱。试验表明，改进的方法提高了再现性和区分能力。
20世纪60年代以来，随着钢铁工业的急剧发展，世界上很多国家都运用煤岩分析方法有效地预测和检验炼焦用煤的结焦性能。根据炼焦时各显微组分所起的作用不同，可分出:①活性组分(也称可熔性组分)，包括镜质组、稳定组，它们在热解时都能形成胶质体，稳定组分形成的胶质体易挥发，粘结性比镜质组稍差②惰性组分(也称不熔性组分)，包括丝质组、半丝质组和矿物质，它们在热解时不能形成胶质体。半镜质组的粘结性介于两者之间，计算时，其含量之三分之一划入活性组分。煤中活性组分对惰性组分的比例越高，所得焦炭质量越好。不同变质阶段煤中活性组分粘结惰性组分的能力不同，以肥煤阶段(Ro=0.9%)最强。近年来，由于煤岩分析自动化的进展，西德、美国、日本等国钢铁企业已经普遍地对商品煤样进行煤岩分析。
二、煤的发热量
煤燃烧时放出大量热量。煤的发热量就是每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量，常用cal/g或kcal/kg表示。发热量是供热用煤的一个质量指标，它是燃烧的工艺过程的热平衡、耗煤量、热效率等计算的依据。
(一)定义及单位
发热量是动力用煤的主要质量指标，煤的燃烧和气化要用发热量计算热平衡、热效率和耗煤量，它是燃烧和气化设备的设计依据之一。发热量是低煤级煤的分类指标之一，也可根据发热量判断煤级和煤的其他性质。煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧所产生的全部热量，以符号Q表示。热量的国际单位为焦耳(J)，1J=1N·m(牛顿·米)。过去我国用的热量单位是卡(cal)，热量的英制单位为Btu/lb(英国热制单位/磅)。这几个热量单位的关系为:
1cal≌1.8Btu≌4.1868J，1J=0.239cal，1000kcal=41868MJ
(二)发热量的测定原理将粒度小于0.2mm的空气干燥煤样1g放在氧弹中燃烧，如图6-19所示。氧弹中充有2.5×106Pa压力的氧气，通电使氧弹内的金属丝点燃煤样，煤样在高压氧气中完全燃烧，燃烧产生的热量被内套筒中的水吸收，根据水上升的温度，计算出煤样产生的热量，该热量称为弹筒发热量，用符号Qb，ad表示。为防止测试时热量的散失和交换，测试时使外筒水温自动跟踪内筒水温而变化，使内外筒没有热交换，这种方法称为绝热式量热计测试法。
图6-19 使用铅垫密封的旧式氧弹(据能源地质学，2004)
(三)煤的弹筒发热量、高位发热量和低位发热量
1.弹筒发热量
弹筒发热量是指单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量，弹筒发热量也即实验室内用氧弹热量计直接测得的发热量单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量，恒容高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸形成热以及硫酸与二氧化硫形成热之差后得到的发热量单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量，低位发热量也即由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢生成的水)的气化潜热后得到的发热量。
由于煤样是在高压氧气条件下燃烧，因此产生了空气中燃烧时不能产生的化学反应。煤中的氮及氧弹空气中的氮，在弹筒高温高压作用下，生成NO2或N2O5，与水反应生成稀HNO3，该反应为放热反应。煤在空气中燃烧时，煤中的氮变成游离氮逸出，不产生这个反应煤中的硫在空气中燃烧时，生成SO2逸去，但在弹筒高压氧气作用下，SO2与水作用生成稀H2SO4，也是放热反应。稀硝酸和稀硫酸溶于水也是放热反应。煤在空气中燃烧时，煤中的水(包括煤中氢在燃烧时生成的水)，变为水蒸气逸去，这是吸热反应。但在弹筒的高压下，水不能变为水蒸气，所以不吸热。可以看出，煤在弹筒中燃烧产生的热量要高于在空气中或在工业锅炉中燃烧时实际产生的热量。因此，实际应用中要对煤的弹筒发热量进行换算。
2.煤的高位发热量(符号Qgr，ad)
用煤的弹筒发热量减去稀硝酸和稀硫酸的生成热后，便是煤的高位发热量。计算公式:
Qgr，ad=Qb，ad－(95Sb，ad+α·Qb，ad)
式中:Sb，ad为弹筒洗液中硫占空气干燥煤样的百分比，%(当煤中Sb，ad≤2%时，可用St，ad代替Sb，ad进行计算)α为硝酸生成热的校正系数，当Qb，ad≤16.7kJ/g时，α=0.0010当16.7kJ/g＜Qb，ad≤25.1kJ/g时，α=0.0012当Qb，ad＞25.1kJ/g时，α=0.0016。
3.煤的低位发热量(符号Qnet，ad)
用煤的高位发热量减去水的汽化热，便是煤的低位发热量。计算公式:
Qnet，ad=(Qgr，ad－206Had)－23Mad
式中:Had为空气干燥煤样氢含量，%Mad为空气干燥煤样水分，%。
一般讲，煤的收到基低位发热量(Qnet，ar)最接近于煤实际燃烧时产生的发热量。计算公式:
煤地质学
式中:Mt为煤样的全水分。
4.煤的发热量计算
煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量3种，而且有4种基准，即收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基，所以共有12种方式可报出测试结果。但一般常用的发热量指标有5种:
1)空气干燥基弹筒发热量Qb，ad，这是测试的直接结果，需要换算。
2)空气干燥基高位发热量Qgr，ad，用于报出测试结果。
3)干燥基高位发热量Qgr，d，用于评定煤的质量，研究煤质。
4)干燥无灰基高位发热量Qgr，daf，用于评定煤中有机质的性质，可反映煤级。
5)收到基低位发热量Qnet，ar，反映煤的实际质量，是煤炭计价的依据，也用于燃煤工业锅炉的设计。
在煤炭计价时，一定要注意所用的发热量指标的基准，不然将造成经济上的损失。
煤的发热量除了直接测定外，还可以根据元素分析或工业分析的数据进行计算，供无实测发热量的用煤单位参考。煤炭科学研究院煤化学研究所所根据我国煤质资料研究结果推导了一系列发热量计算公式。
(1)利用元素分析数据，计算高位发热量的公式
低煤化程度的煤:
Qgr，daf=80Cdaf+305(310)Hdaf+22Sdaf－26Odaf－4(Adaf－10)
式中:Hdaf前面的系数对褐煤为305，对长焰煤、不粘煤为310。对Ad≤10%的煤，不计算最后一项的灰分校正值。
炼焦煤:
Qgr，daf=80Cdaf+310Hdaf+22Sdaf－25Odaf－7(Adaf－10)
(2)利用工业分析数据，计算低热值煤高位发热量的公式
高灰分(Aad=45%～90%)烟煤:
煤地质学
(四)影响煤发热量的因素
煤的发热量与煤成因类型、煤岩成分、煤化程度(煤级)、煤中矿物杂质的含量、煤的风氧化程度有关。残植煤和腐泥煤的发热量比腐植煤要高，如江西乐平鸣山的树皮残植煤Qb，daf为9060cal/g。
煤岩成分:腐植煤同一煤级中，壳质组分的发热量最高，气煤阶段达8680cal/g，镜质组次之，为7925cal/g，而惰质组仅7841cal/g。在低煤级时，惰质组的发热量可以比镜质组高，因为镜质组的碳含量低，而氧含量高，故总发热量较低。而惰质组的氧含量不太高，碳含量很高，弥补了氢含量低的不足。至中煤级烟煤时，镜质组的氧含量减少，而碳含量增加很快，氢变化不大，故发热量超过惰质组。
煤化程度:当煤以镜质组为主时，随煤级升高，煤的发热量逐渐增高，至中煤级的焦煤、瘦煤时达到高峰，以后又稍有下降(图6-20)。这与煤的元素组成变化有关。低煤级时，氧高而碳低，故Q低中煤级时，氧低而碳高，如焦煤阶段Cdaf为87%～90%，虽不及无烟煤高，但Hdaf高达4.8%～5.5%，故Q最高高煤级时碳虽高，但氢降低快，氢的发热量比碳高3.5倍，故Q又有所下降。煤的发热量随煤级的变化见表6-10。
图6-20 煤的挥发分产率与发热量的关系(据能源地质学，2004)
表6-10 煤发热量随煤级升高的变化
(据李增学等，2005)
煤的发热量随煤中矿物杂质含量的增加而降低。矿物杂质不发热，其含量越多，煤的发热量越低。对煤种变化不大的同一矿区而言，由矿物杂质形成的灰分与发热量往往保持十分规律的反比关系(图6-21)。煤受风氧化后，煤中的C和H变成CO2和H2O逸去，故煤的C和H含量降低，氧含量增高，煤的发热量下降。如果风氧化严重，煤变成不可燃。
图6-21 霍林河煤田露天矿区煤的灰分与发热量的关系(据杨起等，1979)
三、煤的气化指标
煤经过气化可产生做燃料用的动力煤气和供化学合成煤气。通常把煤的反应性、机械强度、热稳定性、灰熔点、灰粘度和结渣性作为气化用煤的质量指标。
(一)煤的反应性
煤的反应性，又称活性，指在一定温度条件下，煤与不同气化介质，如二氧化碳、氧、水蒸气相互作用的反应能力。反应能力强的煤，在气化和燃烧过程中，反应速度快、效率高。尤其一些高效能的新型气化工艺(如沸腾床、悬浮床气化)，反应性强弱更直接影响到煤在炉中反应的情况、耗煤量、耗氧量及煤气中有效成分等。在流化燃烧新技术中，煤的反应性强弱与其反应速度也有着密切的关系。因此，反应性是一项重要的气化和燃烧的特性指标。
测定煤的反应性的方法很多。目前我国采用的方法是测定在高温下煤焦还原CO2的性能，以CO2还原率表示煤的反应性。
将CO2还原率(α，%)与相应的测定温度绘成曲线(图6-22)，可见煤的反映性随温度升高而增强。各种煤的反应性随煤化程度加深而减弱。这是由于碳与CO2反应不仅在燃料的外表面进行，而且也在燃料的微细毛细管壁上进行，气孔愈多，反应表面积愈大。不同煤化程度煤及所得的煤焦的气孔率是不同的。褐煤的反应性最强，但到较高的温度(900℃以上)，反应性增高缓慢。无烟煤的反应性最弱，但在较高温度时，随温度升高而显著增强。煤的灰分数量等因素对反应性也有明显的影响。
(二)煤的机械强度
煤的机械强度包括煤的抗碎、耐磨和抗压等物理机械性质及其综合性质。气化用煤和燃烧用煤多数情况下要求用粒度均匀的块煤。机械强度低的煤投入气化炉时，容易碎成小块和粉末，从而破坏了块煤粒度的均匀性，影响气化炉的正常操作，因此，要求煤有一定的机械强度。另外，设计部门可以根据煤的机械强度，正确估计块煤用量及确定使用前是否需要再行筛分。所以，煤田勘探时，应提供气化用煤或燃烧用煤的机械强度资料。
煤的机械强度测试方法有几种，应用比较普遍的落下试验法是根据煤块在运输、装卸、入炉过程中落下、互相撞击而破碎等特点拟定的，它与表示煤的抗压、耐磨等机械强度试验法有所区别。测定方法为:选取60～100mm的块煤10块，称重。然后一块一块地从2m高的地方落到厚度＞15mm的金属板上。这样自由跌落3次，用25mm的方孔筛筛分，以＞25mm的块煤质量占试样总质量的百分数来表示煤的机械强度，其分级标准见表6-11。
我国大多数无烟煤的机械强度好，一般为60%～92%，还有一些煤受构造破坏成片状、粒状，煤质松软，机械强度差或很差，一般为40%～20%，甚至在20%以下。
图6-22 褐煤、烟煤、无烟煤的活性曲线示意图(据杨起等，1979)
表6-11 煤的机械强度分级
(据杨起等，1979)
(三)煤的热稳定性
煤的热稳定性是指煤在高温燃烧或气化过程中保持原来粒度的性能。热稳定性好的煤，在燃烧或气化过程中能以其原来的粒度烧掉或气化而不碎成小块，或破碎较少热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中迅速裂成小块或煤粉，轻则增加炉内阻力和带出物，降低气化和燃烧效率，重则破坏整个气化过程，甚至造成停炉事故。因此，要求煤有足够的热稳定性。
各种工业锅炉和气化炉对煤的粒度有不同要求，因此测定煤的热稳定性的方法也有所不同。常用的是13～25mm级块煤测定法和小粒度6～13mm级块煤测定法。
13～25mm级块煤测定法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉内热处理15min，求出各筛分级别残焦占总残焦的百分比，以各级累计百分数与筛分级别作出曲线，以大于13mm级残焦的百分数S+13作为热稳定性指标，以小于1mm级残焦的百分数S－1及热稳定性曲线作辅助指标(图6-23)。
小粒度6～13mm级块煤测定法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉内加热90min，然后称重、筛分。将所得6～3mm，3～1mm及小于1mm的残焦占总残焦量的百分比，作为热稳定性的指标，分别以KPG，KPJ和KP1表示。指标数值愈大，表明热稳定性愈差，因此，更确切地说，这些指标是代表不稳定性的。按KPG的分级标准见表6-12。
图6-23 热稳定性曲线图(据杨起等，1979)
表6-12 煤的热稳定性分级
(据杨起等，1979)
我国大多数无烟煤的热稳定性较好。KPG均在35%以下，但在高变质无烟煤中也有少数煤的热稳定性不好或很不好(如京西大安山煤、福建天湖山大蔗沟煤)，其原因尚待进一步查明。这种热稳定性不好的无烟煤，经预热处理后，其热稳定性都有显著改善。
(四)煤的结渣性
在气化中，煤灰结渣会给正常操作带来不利的影响，结渣严重时将会导致停产。由于煤灰熔点(T2)并不能完全反映煤在气化炉中的结渣情况，因此还须用煤的结渣性来判断煤在气化过程中的结渣难易程度。
煤的结渣性测定要点，是用空气为气化介质，来气化预热到800～850℃的赤热煤样，气化过程的后期温度降到100℃时即停止气化。以＞6mm的灰渣占灰渣总重的百分数及其相应的最高温度作为煤样的结渣性指标。
四、煤的低温干馏焦油产率
为评价各种煤和油页岩的炼油适应性以及在低温干馏工业生产中鉴定原料煤或油页岩的性质并预测各种产品的产率，都要求进行低温干馏试验。实验室测定煤的低温干馏焦油产率一般采用“铝甑法”。收集干馏出来的焦油，计算出焦油产率，代号为T。评定煤的低温干馏焦油产率时用分析基指标Tad。低温干馏用煤的Tad一般不应小于7%。一般Tad＞12%者称高油煤Tad=7%～12%者为富油煤Tad≤7%者为含油煤。
煤的低温干馏焦油产率与煤的成因类型有关。腐泥煤、残植煤的低温干馏焦油产率相当高，如山东兖州煤田腐泥煤的Tad为13.50%～45.53%，浙江长广煤田某矿树皮残植煤的Tad为10.70%～21.00%，大多数为高油煤。腐植煤的焦油产率与煤化程度和煤岩组成有关，褐煤和长焰煤的Tad较高，如山东黄县煤田褐煤的Tad为14%左右。当稳定组分含量较高时，焦油产率也比较高，如淮南煤田气煤中，当稳定组分为15%～26%时，Tad为12%～15%而当稳定组分＜10%时，Tad多半小于10%。
五、壳质组的荧光性
在低煤化阶段，壳质组的荧光性是较好的煤化程度指标。煤的荧光性与反射率之间具有互相消长的关系，即反射率越低，荧光性愈强，二者并非线性关系。
Otteniann(1975)曾详细地研究了孢子体荧光光谱与煤化阶段的关系(图6-24)。光谱峰随煤化程度的增高有规律地移向更长波段。泥炭阶段λmax在500nm以下，挪动范围较宽褐煤阶段λmax大致在560～580nm之间，峰形陡峭随煤化程度的进一步提高，光谱曲线在630nm上逐渐形成一个小突峰，它在亚烟煤阶段(相当老褐煤阶段)迅速增大，在相当长焰煤阶段640nm波长段出现了第二个峰，直到气煤阶段640nm峰取代了580nm峰，煤化程度继续增高，640nm峰继续迁移向红光谱段，到肥煤阶段λmax移到670nm以上。
图6-24 孢子体荧光光谱随煤化程度增高的变化(据邵震杰等，1993)
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。
煤中水分过大是，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。
现在我们常报的水份指标有：
1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。
2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。
第二个指标：灰分
指煤在燃烧的后留下的残渣。
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。
能常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。
第三指标：挥发份（全称为挥发份产率）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。
第四个指标：固定碳
不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。
FC+A+V+M=100
相关公式如下：FCad=100-Mad-Aad-Vad
FCd=100-Ad-Vd
FCdaf=100-Vdaf
第五个指标：全硫St
是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下，现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。
常用指标有：空气干燥基全硫(St,ad）、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。
其他指标：
http://www.coal-link.com/coal/0a/12000.html
http://www.yhmk.com/zhibiao.htm
目录
炼焦煤简介
炼焦煤资源
炼焦煤分布?
?焦炭的种类
电石焦基础知识
铁合金焦基础知识
硅铁合金生产对焦炭的要求
焦炭的质量指标
焦炭转鼓实验方法炼焦煤简介
炼焦煤资源
炼焦煤分布?
?焦炭的种类
电石焦基础知识
铁合金焦基础知识
硅铁合金生产对焦炭的要求
焦炭的质量指标
焦炭转鼓实验方法展开 编辑本段炼焦煤简介
炼焦煤:按照煤炭用途进行划分，作为生产原料，用来生产焦炭，进而用于钢铁行业的煤炭种类。除了炼焦煤之外，还分为动力燃料用的动力煤，化工行业原料用的无烟煤，钢铁行业高炉喷吹用的喷吹煤。 炼焦煤主要包括：贫瘦煤、瘦煤、焦煤、1/3焦煤、肥煤、气煤、气肥煤七种。
编辑本段炼焦煤资源
《BP世界能源统计2007》数据显示，2006年末全球探明的煤炭可采储量总计9090.64亿吨，可采年限为147年。根据煤炭变质程度，煤炭探明储量中焦煤不到资源量的1/10。世界焦煤资源中，肥煤、主焦煤、瘦煤约占1/2，其经济可采储量约5000亿吨，其中低灰、低硫的优质焦煤资源大约仅有600亿吨。世界焦煤资源中，约有1/2 分布在亚洲地区，1/4 分布在北美洲地区，其余1/4 则分散在世界其它地区。从焦煤查明资源储量情况看，中国焦煤资源占世界25%左右，具备比较优势。 我国的炼焦煤储量低，优质资源稀缺。我国炼焦煤的储量仅为2,758亿吨，占全国查明煤炭资源储量的27%。其中，气煤占我国煤炭总资源量的13.75%、肥煤占3.53%，主焦煤占5.81%，瘦煤占4.01%。去除高灰、高硫、难洗选、不能用于炼焦的部分，优质的焦煤和肥煤的资源稀缺，占查明煤炭资源储量的比例不足6%和3%。 与我国丰富的煤炭资源相比，中国炼焦煤资源相对稀缺，储量仅占我国煤炭总量的26.3%，且近年来在找矿方面几乎没有新的发现。其中粘结性差、适合作配煤的气煤储量占到近一半，而强粘结性的主焦煤和肥煤仅占煤炭总储量的3.53%和5.81%，也就是说，炼焦煤的主要配煤品种—主焦煤和肥煤合计仅占焦煤总储量比重为36%左右。
编辑本段炼焦煤分布?
中国埋藏深度在1000米以内的炼焦煤资源80%分布在山西省和贵州省。山西省焦煤查明资源储量1694.6亿吨，占全国焦煤查明储量61.4%；山西省焦煤可采储量331.6 亿吨，占全国可采储量51.3%，山西省焦煤可采储量和查明资源储量均位居全国首位。焦煤查明资源储量占全国第二、三、四、五位的分别是安徽省236.2 亿吨、山东省172.7 亿吨、贵州省98.6 亿吨、黑龙江省98.2 亿吨。
编辑本段?焦炭的种类
冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。中国制定的冶金焦质量标准（GB/T1996-94）就是高炉质量标准。 气化焦是专用于生产煤气的焦炭。主要用于固态排渣的固定床煤气发生炉内，作为气化原料，生产以CO和H2为可燃成分的煤气。气化过程的主要反应有： C+O2→CO2+408177KJ CO2+C→2CO-162142KJ C+H2O→CO+H2-118628KJ C+2H2O→CO2+2H2-75115KJ 因为产生CO和H2的过程均是吸热反应，需要的热量由焦炭的氧化、燃烧提供，因此气化焦也是气化过程的热源。气化焦要求灰分低、灰熔点高、块度适当和均匀。其一般要求如下：固定炭>80%；灰分1250℃；挥发分<3.0%；粒度15-35mm和35mm两级。冶金焦虽可以用作气化焦，但由于受炼焦煤资源和价格等的限制，一般不用冶金焦制气。以高挥发分粘结煤为原料生产的气煤焦，块度小、强度低，不适用于高炉冶炼，但它的气化反应性好，可取代气化焦用于制气。 电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热体用的焦炭。电石用焦加入电弧炉中，在电弧热和电阻热的高温（1800-2200℃）作用下，和石灰发生复杂的反应，生成熔融状态的炭化钙（电石）。其生成过程可用下列反应式表示： CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL
编辑本段电石焦基础知识
电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热用的焦炭。电石用焦加入电弧炉中，在电弧热和电阻热的高温（1800-2200℃）作用下，和石灰石发生复杂的发应，生成熔融状态的碳化钙（电石）。其生成过程可用下列发应式表示： CaO+3C→CaC2+CO-46.52KJ 电石用焦应具有灰份低、反应性高、电阻率大和粒度适中等特性，还要尽量除去粉末和降低水分。其化学成分和粒度一般应符合如下要求：固定碳大于84%，灰份小于14%，挥发份小于2%，硫份小于1.5%，磷分小于0.04%，水分小于1.0%，粒度根据生产电石的电弧炉容量而定： 电炉容量/KV?A 粒度/mm <5000 3-12 5000-10000 3-15 10000-20000 3-18 >20000 3-20 粒度合格率要求在90%以上。
编辑本段铁合金焦基础知识
铁合金焦是用于矿热炉冶炼铁合金的焦炭。铁合金焦在矿热炉中作为固态还原剂参与还原反应，反应主要在炉子中下部的高温区进行。以冶炼归铁合金为例，其反应式为SiO2（液）+2C（固）=Si（液）+2CO（气），随着反应的进行，焦炭中的固定碳不断消耗，主要以CO形式从炉顶逸出。焦炭灰份中的三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和五氧化二磷等，部分或大部分被还原出来，进入合金中；未参加反应的部分进入炉渣。焦炭中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后挥发掉。冶炼不同品种的铁合金，对焦炭质量的要求不一，生产硅铁合金时对焦炭质量要求最高，所以能满足硅铁合金生产的铁合金焦，一般也能满足其他铁合金生产的要求。
编辑本段硅铁合金生产对焦炭的要求
固定碳含量高，灰份低，灰中有害物质三氧化二铝和五氧化二磷等的含量要少，焦炭反应性好，焦炭电阻率特别是高温电阻率要大，挥发份要低，有适当的强度和食粮的块度，水分少而稳定。 中国冶标（YB/T034-92）规定了铁合金焦的技术要求，要求粒度为2-8mm，8-20mm，8-25mm。其他指标见表 型焦是由煤粉等原料加压成型煤，再经炭化等后处理制成的一种新型焦炭。型焦品种较多，按所用原料可分为褐煤型焦和无烟煤型焦等；按制备工艺可分为冷压型焦和热压型焦两类；按用途可分为高炉型焦和铸造型焦等。
编辑本段焦炭的质量指标
[焦炭的质量指标] 焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度，其指标一般以裂纹度（指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少）来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的百分数）来表示，它影响到焦炭的反应性和强度。不同用途的焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在 40～45%，铸造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40 值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值，焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。如表31-1所示。 转故试验完成后，用孔径为40mm和10mm的筛子筛分，大于40mm粒级的百分数为M40值，小于10mm粒级的百分数为M10值。我国冶金焦规定的强度指标见表31-2。
编辑本段焦炭转鼓实验方法
转鼓特性 焦炭试样 筛分 强度指标 直径/长度（mm） 转速（转/分） 转数（转） 重量（kg） 粒度（mm） 孔形 筛孔(mm) 耐磨强度（粒极mm/指标） 抗碎强度（粒极mm/指标） 1000/1000 25 100 50 〉60 圆形 40，10 40/M40 表31-2 我国冶金焦强度指标（%） 强度指标 Ⅰ级冶金焦 Ⅱ级冶金焦 Ⅲ级冶金焦 M40 >80.0 >76.0 >72.0 M10 <8.0 <9.0 <10.0 表31-3 几个国家冶金用焦炭与精煤灰分国标（Ad） 国别 中 国 美国 原苏联 德国 法国 日本 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 焦炭灰分（%） ≤12.0 ≤13.5 ≤15.0 <7.0 <10.0 <8.0 <9.0 <10.0 精煤灰分（%） <12.5 5.5～6.5 8.0～8.5 6.0～7.0 <7.0 6.6～8.0
坩埚膨胀序数CSN：又称自由膨胀序数（FSI)，它是表征煤的膨胀性和粘结性的指标之一。坩埚膨胀序数的测定方法是：称取lg粒度小于0.2mm的煤样放在坩埚中，利用煤气或电快速加热到820±5℃。将所得焦块与一套标准侧面图形比较，与焦块最为接近的一个图形的序号，便是该煤的坩埚膨胀序数。
坩埚膨胀序数共分为9种，序数越大表示煤的粘结性越强。由于测定时加热速度很快，约为400℃/能min,有可能将粘结性较差的煤判断为粘结性较强。这种方法还因焦型不规则而使判断带有较强的主观性，在利用该法确定膨胀序数5以上的煤时分辨能力较差。但此法快速简便，在国际硬煤分类方案中被选为粘结性的分类指标.
坩埚膨胀序数与粘结指数有一定关系，不过没有公式，一般情况下，粘结指数高，坩埚序数就高，CSN 1-2时，G值在15-65之间，CSN 6-9，G值80-106
粘结指数G：表征烟煤的粘结能力的一项指标。G值越大，煤的粘结能力越强。具体计算过程：
1 、先称取5g专用无烟煤煤，再称取1g试验煤样放入坩埚，重量称准到0.001g。
2 、用搅拌丝将坩埚内的混合物搅拌2min。
3、 搅拌后，将坩埚壁上煤粉轻轻扫下，用搅拌丝轻轻将混合物拨平，沿坩埚壁的层面略低1mm~2mm，以便压块将混合物压紧后，使煤样表面处于同一平面。
4 、用镊子加压块于坩埚中央，然后将其置于压力器下压30s，加压时防止冲击。
5 、加压结束后，压块仍留在混合物上，加上坩埚盖。注意从搅拌时开始，带有
混合物的坩埚，应轻拿轻放，避免受到撞击与振动。
6、 将带盖的坩埚放置在坩埚架中，用带手柄的平铲托起坩埚架，放入预先升温到850℃的马弗炉内的恒温区。放入坩埚后的6min 内，炉温应恢复到850℃，以后炉温应保持在850±10℃。从放入坩埚开始计时，焦化15min，之后，将坩埚从马弗炉中取出，放置冷却到室温。若不立即进行转鼓试验，则将坩埚放入干燥器中。马弗炉温度测量点，应在两行坩埚中央。
7 、从冷却后的坩埚中取出压块。当压块上附有焦屑时，应刷入坩埚内。称量焦渣总重，然后将其放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，转鼓试验后的焦块用1mm圆孔筛进行筛分，再称量筛上部分重量，然后，将其放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分、称重操作。每次转鼓试验5min 即250r。重量都称准到0.01g。
8、结果计算
粘结指数(G)按式(1)计算:
G=10+(30m1+70m2)/m
式中：m——焦化处理后焦渣总重，g；
m1——第一次转鼓试验后，筛上部分的重量，g
m2——第二次转鼓试验后，筛上部分的重量，g。
计算结果取到小数第一位
焦炭主要用于高炉冶炼,其次供铸造,气化,有色金属生产和制电石,它们对焦炭有着不同的要求,其中高炉炼铁对其用焦(冶金焦)的质量要求是相当高的.
冶金焦在高炉冶练过程中起着热源,还原剂,支承物三大作用.高炉炼铁过程发生一系列复杂的物理,化学变化.最主要是铁矿石(氧化铁)转化为金属铁.高炉状况的顺行,焦比,冶炼强度的高低,生铁含硫,磷,硅成分的多少等等,冶金焦都起着很重要的作用,冶金焦是高炉生产不可缺少的主要原料之一.要生产优质冶金焦,必须合理地选择和准备炼焦用煤,正确地掌握炼焦操作.
一,炼焦原理及工艺流程
(一)炼焦原理
1,炼焦原理
炼焦生产,基本原料是炼焦煤.将炼焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热放出水分和吸附气体,随后分解产生煤气和焦油等,剩下以碳为主体的焦炭.这种煤热解过程通常称为煤的干馏.
煤的干馏分为低温干馏,中温干馏和高温干馏三种.它们的主要区别在于干馏的最终温度不同, 低温干馏在500℃-600℃,中温干馏在700℃-800℃,高温干馏在900℃-1000℃.目前的炼焦炉绝大多数属于高温炼焦炉,主要生产冶金焦,炼焦煤气和炼焦化学产品.这种高温炼焦过程,就是高温干馏.
2,炼焦煤的热解过程
炼焦煤在隔绝空气高温加热过程中生成焦炭,它具有下列特性:当被加热到400℃左右,就开始形成熔融的胶质体,并不断地自身裂解产生出油气,这类油气经过冷凝,冷却及回收工艺,得到各种化工产品和净化的焦炉煤气.
当温度不断升高,油气不断放出,胶质体进一步分解,部分气体析出,而胶质体逐渐固化成半焦,同时产生出一些小气泡,成为固定的疏孔.温度再升高,半焦继续收缩,放出一些油气,最后生成焦炭.
(二)炼焦方法
1,机械化焦炉生产
煤料从炉顶部的装煤孔或机侧(捣固焦)装入炭化室,由两侧燃烧室传来的热量,将煤料在隔绝空气的条件下加热至高温.加热过程中,煤料熔融分解,所生成的气态产物由炭化室顶端部的上升管逸出,导入煤气净化处理系统,可得到化学产品及煤气残留在炭化室内的固化成焦炭.煤料分解固化过程完成后,将炭化室两侧的炉门打开,用推焦机将焦炭推出,落入熄焦车(或干法熄焦装置).赤热的焦炭可用水熄灭,或用惰性气体将余热导走,冷却后即得到可使用的焦炭.机械化焦炉(顶装)目前国内采用炉型主要有 JN型, JNX型,以及58型,66型,70型.另外还有一种3号简易焦炉.
2,土法炼焦
炼焦煤(多为单种焦煤,配煤,焦肥煤)在普通粘土砖窑炉内(目前国内多用75型,89型,91型,95型,96型,赵城连体炉)以土法炼焦工艺生产的可燃固体产物.
在炉窑内不隔绝空气的条件下,借助窑炉边墙的点火孔人工点火,将堆放在窑内的炼焦煤点燃,靠炼焦煤自身燃烧热量逐层将煤加热(直接火加热部分)煤燃烧产生的废气与未燃尽的大量煤裂解产物形成的热气流,经窑室侧壁的导火道继续燃烧,并将部分热传入窑内(间接加热部分).高温燃气流(800℃〉则夹带着未燃尽的煤裂解物 ——化学产品排入大气.这个过程延续8～11天,焦炭成熟,从人工点火孔注水熄焦,冷炉,扒焦.
土法炼焦结焦周期长,成焦率低,煤耗高,焦炭灰分高(燃烧一部分煤造成的).炼焦化学产品或被烧掉或随高温废气流排入大气,不仅不能综合利用炼焦煤,还对大气造成严重污染.
3,型焦
型焦是由煤粉等型焦用料加压成型煤,再经炭化处理制成的,也有把型煤经氧化热处理或型焦炭化炉氧化处理或自热硬化处理制成型块称为型焦.根据处理的工艺方式,可分为冷压型焦和热压型焦.
4,其它工艺生产
其它工艺生产焦炭,主要有连续徊转窑,立式炉等炉型生产的焦炭.
(三)机械化炼焦炉及其主要附属设备
1,焦炉炉体
焦炉炉体主要是用硅砖砌筑而成的,分成一至四个相连接的部分:炉顶,炭化室(两侧是燃烧室),斜道,蓄热室.
炉顶区设有炭化室装煤孔,燃烧室火道看火孔以及荒煤气导入集气系统的上升管孔等.
炭化室是窄长的方型室,用以容纳煤料.煤料可由装煤孔或机侧(捣固炼焦)装入.
燃烧室在炭化室两侧,煤气在其内燃烧,燃烧产生的热量,经炭化室——燃烧室墙传入炭化室,将煤料加热至高温炼成焦炭.
斜道是蓄热室, 燃烧室火道间的气流通道.
蓄热室在炭化室及燃烧室下部,内填充有带孔的格子砖.当下降气流时,燃烧产生的高温废气流将格子砖加热,交换成上升气流时,使通过蓄热室的贫煤气或空气预热后进入燃烧室.
一座焦炉由数十孔炭化室组成.
2,煤塔
设在焦炉两炉组之间,贮存已粉碎好的炼焦配煤.
3,操作机械
1)装煤车:
顶装焦炉的装煤车设在炉顶,其作用是从煤塔取出一定重量的煤料,通过炭化室顶部装煤孔卸入炭化室内.
2)推焦机:
顶装焦炉的推焦机有几种作用:炭化室装煤完毕后,煤落在室内成锥形,由推焦机上的平煤杆将煤推平打开,清扫与关闭机侧的炉门将成熟的焦炭从炭化室的机侧推到焦侧的熄焦车上.
3)装煤推焦车:
装煤推焦车为捣固焦炉专用机械,其作用是将由捣固机捣成的煤饼推入炭化室,打开与关闭机侧炉门,将成熟的焦炭推到熄焦车上.
4)拦焦车:
拦着从炭化室推出来的焦炭落到熄焦车上,并打开,清扫与关闭焦侧的炉门.
5)熄焦车(或干法熄焦装置):
接受推出的赤热焦炭,运到熄焦塔内喷水(或运到干法熄焦装置用惰性气体将余热导走发电或补充管网的蒸汽),将赤热焦炭熄灭,然后卸在凉焦台上冷却.
(四)炼焦用煤的选择
焦炭的物理性能和它的化学成分,主要取决于所用的煤种和炼焦方法.
1,洗煤(或精煤).从原料煤带到焦炭中的灰分,硫和磷等杂质,对于炼铁是极为有害的.为了除去这些杂质,就需要对原煤进行洗选,洗选后所得净煤称为洗煤或精煤.
2,配合煤.焦煤能够单独炼成很好的焦炭,有的煤种本身虽不能单独炼成焦炭,但能与其它煤种配合炼成焦炭,这样,将不同煤种按适当比例配合,混匀后的煤料称为配合煤.
3,目前世界各国焦化厂几乎都用配合煤方法炼焦,即以焦煤配合其它煤种(一至五,六种)进行炼焦.其原因是:
1)焦煤资源缺乏,用配合煤方法可以大量节约主焦煤.
2)焦煤的结焦性虽好,但有的主焦煤在炼焦时膨胀压力较大,损害炉体,有的含杂质较多,用配合煤的方法可以解决上述问题.
3)焦煤的价格较高,用配合煤炼焦可以降低焦炭成本.
究竟哪些煤种能单独炼焦,什么样的配合煤比例能炼成优质焦炭,都要通过试验确定.
(五)焦化生产的工艺流程
焦化生产的主要任务是生产优质的冶金焦供高炉冶炼使用,同时回收焦炉煤气及焦炉煤气中的化工产品.焦化生产工艺流程有多种,其中一种流程示意图见图10-1.
二,化学产品的回收
炼焦煤在焦炉炭化室内进行干馏时,在高温作用下,煤质发生了一系列的物理化学变化,同时也析出了水蒸气和煤气(即荒煤气).煤气由炭化室出来经上升管到集气管,以循环氨水喷淋使煤气降温,冷却,而分离出焦油和氨水经吸气管到回收车间的初冷器到鼓风机,煤气经过冷却和用各种吸收剂处理,可提取出焦油,氨,粗苯等化工产品,并得到净化的焦炉煤气,通常被送回焦炉加热或其它冶金炉作燃料.另外还可以作合成氨的原料气和民用城市煤气.
炼焦化学产品具有极为广泛的用途,是塑料工业,合成纤维,合成橡胶,耐辐射材料,耐高温材料,染料,医药,农药,冶金,化工,轻纺及国防工业的极为宝贵的原料.如:
1,轻工方面的塑料,合成洗涤剂,油墨,电池,皮革加工
2,化工方面的橡胶,尼龙,染料,油漆,电木粉等
3,农药方面的杀螟松,速灭威,1605等
4,医药方面的合霉素,麻黄素,咖啡因,巴必痛,阿司匹林,消炎片,来苏儿,食品防腐剂等
因此,发展炼焦化学产品生产在国民经济中具有重要的作用,煤化工综合利用有其广阔的前景,开发炼焦化学产品是焦化厂提高经济效益的重要途径.
图10-1 焦化生产工艺流程示意图
第二节 炼焦及化学产品分类及统计指标结构
一,炼焦化学产品的组成
炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化,在工业生产条件下各种产品的产率(%)为(对干煤的重量百分比):
焦炭 73～78
回收煤气 15～19
焦油 2.5～4.5
化合水 2～4
粗苯 0.8～1.2
氨 0.25～0.35
其它 0.9～1.1
二,焦炭的化学组成
焦炭的化学性质由固定碳,挥发分,水分,灰分,硫和磷分来体现.
1,固定碳和挥发份:固定碳是焦炭的主要成分.将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上, 从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分.挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦).生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料,增加吹损,破坏高炉操作制度.过火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困难,风口烧坏等现象.
2,灰分:焦炭燃烧后的残余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,其中主要是二氧化硅和三氧化二铝,还有氧化钙,氧化镁等氧化物.灰分含量增高,固定碳减少.高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加.因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低决定于煤的灰分,焦炭灰分越低越好,对高炉操作越有利.
3,水分:焦炭在102-105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%-5%.焦炭水分力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动.
4,硫分:焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生铁造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加熔剂脱硫,影响高炉正常生产.在炼焦过程中,煤中含硫的70%-90%转入焦炭,故焦炭硫分高低,决定于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%.
5,磷分:焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变大,用于转炉炼钢时,磷难以除掉,因此生铁中磷分越低越好.煤炼焦时磷分全部转入焦炭.故焦炭磷分高低决定于煤的磷分.
三,焦炭的物理机械性质
高炉对焦炭的要求,应该是块度均匀,耐磨性好和抗碎性强.焦炭的物理机械性质指标是筛分组成,耐磨性和抗碎性.
1,筛分组成:为使高炉透气性好,焦炭块度要均匀,因此焦炉生产的焦炭通常分为 >40毫米,25-40毫米的冶金焦,10-25毫米的小块焦和 60毫米的焦炭50千克,以每分钟25转速度转动4分钟, 然后取出焦炭在孔径分别为40毫米和10毫米的圆孔筛上过筛,以 >40毫米和 40毫米所占的百分比(%)
×冶金焦产量(吨)]之和
=————————————————————×100%
冶金焦总产量(吨)
计算说明:
按规定水分(水量)计算.采用国外转鼓试验的,按实际情况计算,并加以说明.
2,冶金焦抗碎强度(M25转鼓指数)
冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标,以百分比表示.其计算公式为:
冶金焦抗碎强度 (M25)(%)
逐日(月)[试验后块度>25毫米所占的百分比(%)
×冶金焦产量(吨)]之和
=————————————————————×100%
冶金焦总产量(吨)
3,冶金焦耐磨强度(M10转鼓指数)
冶金焦耐磨强度是反映焦炭的耐磨性能的指标,以百分比表示.其计算公式为:
冶金焦耐磨强度(M10)(%)
逐日(月)[试验后块度25毫米的焦炭产量.
9,炼焦耗洗精煤
炼焦耗洗精煤,是指工艺上每生产一吨焦炭(全焦干基)耗用的湿洗精煤数量(包括计价水,但不包括库耗,途耗).其计算公式为:
入炉洗精煤耗用量(含计价水,
炼焦耗洗 不包括库耗,途耗)(吨)
精煤(吨/吨)=—————————————————
全部焦炭产量(干基)(吨)
10,吨焦耗洗精煤
吨焦耗洗精煤,是指每生产一吨焦炭(全焦干基)所耗用的湿洗精煤量(含计价水,包括库耗,途耗).其计算公式为:
洗精煤耗用量(含计价水,
吨焦耗洗 包括库耗,途耗)(吨)
精煤(吨/吨)=————————————————
全部焦炭产量(干基)(吨)
11,炼焦耗热量
炼焦耗热量,是指一千克入炉煤炼成焦炭需要供给焦炉的热量. 为便于比较,一般使用换算为7%水分的湿煤耗热量计算.其计算公式为:
当量干煤炼焦耗热量(吉焦/千克干煤)
加热煤气量(标米3)×煤气热值(吉焦/标米3)
= —————————————————————
实际干煤装炉量(千克)
实际水分湿煤耗热量(吉焦/千克湿煤)
=当量干煤炼焦耗热量×[1-实际装炉煤水分(%)]
(吉焦/千克干煤)
7%水分湿煤炼焦耗热量(吉焦/千克7%水分煤)
=实际水分湿煤炼焦耗热量(吉焦/千克湿煤)-Q
(湿煤实际水分(%)-7%)
式中:当焦炉用焦炉煤气加热时
Q=7×4.1868×10-6吉焦
当焦炉用高炉煤气加热时
Q=8×4.1868×10-6吉焦
计算说明:
1) 加热煤气流量应进行交换时间的校正(K换),当焦炉加热用煤气的实际温度和压力与设计所选用的一致时,流量表刻度盘上的读数就是标准状态下流量,否则还应进行温度校正(KT)和压力校正(KP).
2)使用混合煤气加热时,应按所消耗的各种煤气量及其热值进行加权算术平均计算.
12,炼焦工序单位能耗
炼焦工序净耗能总量是指工艺生产系统的备煤车间(不包括洗煤) , 厂内部原料煤的损耗,炼焦车间,回收车间(冷凝鼓风,氨回收,粗苯,脱硫脱氰,黄血盐)辅助生产系统的机修,化验,计量,环保等,以及直接为生产服务的附属生产系统的食堂,浴池,保健站,休息室,生产管理和调度指挥系统等所消耗的各种能源的实物量,扣除回收外供
能源,并折成标准煤.
炼焦工序能耗是指生产一吨焦炭(干基)所消耗的能量.其计算公式为:
原料煤 焦化产品外 加工能耗 余热回收外
工序能耗 折标准煤-供量折标准+折标准煤-供量折标准
(千克标 (千克) 煤(千克) (千克) 煤(千克)
准煤/吨)=—————————————————————
全部焦炭(干基)产量(吨)
计算说明:
1)分子即为炼焦工序净耗能总量
2)原料煤为装入焦炉的干洗精煤量
3)焦化产品外供量是指供外厂(车间)的焦炭,焦炉煤气,粗焦油,粗苯等数量
4)加工能耗是指高炉煤气,水,电,蒸汽,压缩空气
5)余热回收外供量,如供应外工厂(车间)的蒸汽数量等.
13,炼焦工人实物劳动生产率
炼焦工人实物劳动生产率,是指炼焦车间(工段)每一炼焦工人及学徒在报告期内所生产的焦炭数量,其计算公式为:
炼焦工人实物 全部焦炭产量(干基)(吨)
劳动生产率(吨/人)= ———————————————
炼焦工人及学徒平均人数(人)
14,焦炉炭化室炼焦周转时间
焦炉炭化室炼焦周转时间,是指在报告期内平均每孔炭化室炼焦周转一次所需要的时间.其计算公式为:
焦炉炭化室炼焦 实际作业时间(时)
周转时间(时:分) = —————————————
实际出炉总炉孔数(炉孔)
计算说明:实际作业时间(时)=日历时间×24(小时)×焦炉设置孔数
15,焦炭水分
焦炭水分,是指焦炭中含水分的数量占焦炭总量的百分比.其计算公式为:
焦炭所含水分总量(吨)
焦炭水分(%) = ———————————×100%
焦炭总产量(吨)
计算说明:
按规定需对焦炭中不同块度焦炭分别在计量部位取样化验.全日焦炭水分可按班以简单算术平均法计算全月(年)焦炭水分应按日(月)加权算术平均法计算.
16,冶金焦挥发分
冶金焦挥发分,是指冶金焦炭中含有挥发物的数量占冶
金焦总产量的百分比.其计算公式为:
冶金焦挥 冶金焦所含挥发分总量(干燥无灰基)(吨)
发分(%)=————————————————×100%
冶金焦总产量(干基)(吨)
计算说明:
焦炭挥发分是按有关规定经试验分析取得,当产量相差不大,数值波动较小时,可用简单算术平均计算,否则应按加权算术平均计算.
17,焦炭块度率
焦炭块度率,是指不同块度级别的焦炭占全部焦炭产量的百分比.其计算公式为:
某种块度规格焦炭量(干基)(吨)
块焦率(%)=——————————————×100%
经筛分的全部焦炭产量(干基)(吨)
计算说明:
某种块度规格焦炭量, 是指 >40毫米,25—40毫米,10—25毫米,<10毫米等焦炭按不同规格计算焦炭块度率.
18,炼焦其它物料消耗
其它物料包括煤气,新水,电力,蒸汽等.其消耗是指每生产一吨焦炭耗用某种物料的数量.其计算公式为:
全厂煤气耗用量(吉焦)
煤气(吉焦/吨) = ———————————
焦炭产量(干基)(吨)
全厂新水耗用量(千克)
新水(千克/吨) = ———————————
焦炭产量(干基)(吨)
全厂电力耗用量(千瓦时)
电(千瓦时/吨) = ———————————
焦炭产量(干基)(吨)
全厂蒸汽耗用量(吉焦)
蒸汽(吉焦/吨) = ———————————
焦炭产量(干基)(吨)
全厂压缩空气耗用量(米3)
压缩空气(米3/吨)= ———————————
焦炭产量(干基)(吨)
计算说明:
1)炼焦其它物料消耗是指全厂的耗用量.(包括回收系统等).
2)在计算车间消耗指标时,除炼焦车间按焦炭量计算外.其它车间则按产品系统进行计算,即子项为生产该产品的水,电,煤气等消耗总量,母项为该产品产量.
19,每孔装煤量
每孔装煤量,是指报告期内平均每孔炭化室一次装入的干煤量,其计算公式为:
每孔平均 装入煤总量(干基)(吨)
装煤量(吨/孔)= ————————————
出炉孔数(孔)
20,焦炉能力利用率
焦炉能力利用率,是反映焦炉在报告期内实际焦炭产量与设计能力差距情况的指标.其计算公式为:
焦炉能力 实际焦炭产量(全焦,干基)(吨)
利用率(%)=——————————————×100%
按设计参数计算的焦炭产量
(全焦,干基)(吨)
21,焦炉炭化室有效容积利用系数
焦炉炭化室有效容积利用系数,亦称焦炉日历利用系数,是指焦炉在日历工作时间内每立方米炭化室有效容积平均每日所生产的全焦合格产量.是综合反映焦炉生产技术,管理水平高低的重要指标.其计算公式为:
焦炉炭化室有效容积利用系数(吨/米3·日)
合格全焦产量(干基)(吨)
=—————————————————————————
焦炉孔数×每孔炭化室有效容积(米3)×日历日数
计算说明:
1)焦炉孔数和炭化室有效容积按设计规定计算.
2)全厂各焦炉孔数及其炭化室有效容积大小不一时,先按有效容积相同的焦炉计算其利用系数,再按各种炭化室总有效容积为权数,用加权算术平均法计算出全厂综合利用系数.
22,结焦时间(炭化时间)
结焦时间,是指某炭化室装煤时平煤杆进入小炉门到推焦时推焦杆与焦炭接触开始推焦的全部间隔时间,其计算公式为:
实际结焦总时间(时)
结焦时间(时/炉孔) = ———————————
实际出炉总孔数(炉孔)
计算说明:
1)式中:子母项的统计时间要相应一致.
2)实际结焦总时间是指在统计时间内所推焦的各炉的结焦时间之总和.
3)计算多座焦炉的平均结焦时间,应按加权算术平均计算.
23,计划系数(K1)
计划系数是反映炼焦炉结焦时间变化情况的指标,用K1表示.其计算公式为:
每班计划 计划和规定结焦时间相差
推出炉孔数 - ±5分钟以上的炉孔数
计划系数(K1)——————————————————
每班计划推出炉孔数
24,执行系数(K2)
执行系数是反映焦炉推焦操作正常与否的指标,用K2表示.其计算公式为:
每班实际 实际和计划推焦时间相差
推出炉孔数 - ±5分钟以上的炉孔数
执行系数(K2)——————————————————
每班计划推出炉孔数
25,总推焦系数(K3)
总推焦系数是反映炼焦车间(工段)在执行规定的结焦时间等方面管理水平的指标,用K3表示.其计算公式为:
总推焦系数(K3)=计划系数(K1)×执行系数(K2)
计算说明:
1)推焦时间是以推焦杆接触焦饼开始推焦的时间计算装煤时间是以平煤杆开始进入小炉门的时间计算.
2)检修炉和缓冲炉除外.
26,装煤系数
装煤系数是反映装煤均匀程度的指标.其计算公式为:
(本班实际装煤炉孔数-和规定装煤相差
±200千克的炉孔数)
装煤系数= ——————————————————
本班实际装煤炉孔数
27,温度均匀系数(K均匀)
温度均匀系数,是指焦炉测温火道平均温度的均匀系数.它是反映焦炉加热均匀程度的指标, 用K均匀表示.其计算公式为:
2M-(A机+A焦)
K均匀 = ———————————
2M
式中:M——焦炉燃烧室数
A机,A焦——分别为机侧与焦侧测温火道温度超过平均温度±20℃(边炉为±30℃)的个数.
计算说明:
检修炉和缓冲炉除外.
28,温度安定系数(K安定)
温度安定系数,可以反映焦炉测温火道平均的温度的稳定性,用K安定表示.其计算公式为:
2N-(A机+A焦)
K安定=——————————
2N
式中:N——在所分析的期间内直行温度的测量次数.
A机,A焦——分别为机侧,焦侧直行平均温度与加热制度规定的温度标准偏差超过±7℃的次数.
29,炉头温度系数(K炉头)
炉头温度系数是反映炉头火道温度均匀程度的指标,用K炉头来表示.其计算公式为:
焦炉机,焦侧炉头火道数-不合格数
K炉头=—————————————————
焦炉机,焦侧炉头火道数
计算说明:
不合格数,是指机,焦侧炉头火道温度分别与其炉头平均温度差±50℃以上的火道数.炉头平均温度是指包括边炉在内的全部炉头火道温度的平均温度.
30,横排温度系数(K横排)
横排温度系数,是反映燃烧室横向温度均匀程度,用K横排表示.其计算公式为:
规定横排温度测量火道数-不合格数
K横排=—————————————————
规定横排温度测量火道数
计算说明:
不合格数,是指实测温度与标准线温度分别相差±20℃(单排),±10℃(十排),±7℃(全炉)以上的数.
(四)化学产品
1,化学产品回收率
化学回收产品对干煤的回收率指标,是指在焦化生产中,每吨装炉干煤能回收多少化学产品.回收率以百分比表示,按不同产品计算.
煤焦油回 煤焦油产量(无水)(吨)
收率(%) = ————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
硫酸铵回 硫酸铵产量(吨)
收率(%) = ————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
硫酸铵(折) 硫酸铵产量(折含氮100%,吨)
回收率(%)=——————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
浓氨水回 浓氨水产量(折含氮100%)(吨)
收率(%)=———————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
粗苯回 粗苯产量(折180℃馏出量)(吨)
收率(%)=———————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
轻苯回收 轻苯产量(吨)
收率(%) = ————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
重苯回收 重苯产量(折200℃前馏出量)(吨)
收率(%)=———————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
粗轻吡啶产量
粗轻吡啶回 (折含吡啶100%)(吨)
收率(%) = ————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
粗酚纳回 粗酚纳产量(折含酚100%)(吨)
收率(%)=———————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
尿素回 尿素产量(折含氮100%,干基)(吨)
收率(%)=———————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
无水氨回 无水氨产量(折含氮100%)(吨)
收率(%)=———————————————×100%
焦炉装入干煤量(吨)
焦炉煤气发生量 焦炉煤气发生总量(吉焦)
(吉焦/吨) = ————————————
焦炉装入干煤量(吨)
焦炉煤气发生量 焦炉煤气发生总量(米3)
(米3/吨) = ————————————
焦炉装入干煤量(吨)
计算说明:
每吨干煤煤气发生量应按热量单位计算:用体积单位表示时,应换算为标准煤气(4280×4.1868×10-6GJ/M3)
2,苯精制产品回收率
苯精制产品回收率,是指各种苯精制产品总产量占原料(粗苯或轻苯)处理量的百分比.苯精制产品回收率是按总回收率和不同产品回收率分别计算的.其计算公式为:
苯精制产品总 苯精制产品总产量(吨)
回收率(%) = ———————————×100%
处理原料量(吨)
焦化苯 焦化苯产量(吨)
回收率(%) = ———————————×100%
处理原料量(吨)
焦化甲苯 焦化甲苯产量(吨)
回收率(%) = ———————————×100%
处理原料量(吨)
焦化二甲苯 焦化二甲苯产量(吨)
回收率(%) = ———————————×100%
处理原料量(吨)
计算说明:
1)苯精制产品总产量=焦化苯+焦化甲苯+焦化二甲苯+二甲残油+溶剂油
2)处理原料总量=本期调进原料总量+期初减期未的中间产品量×折算系数(将中间产品折成原料),其折算系数为:混合分乘以1/0.98洗混合分,吹出苯,苯残油,甲苯残油分别乘以1/0.96.如波动不大,可不折算.
3)处理原料包括轻苯,重苯,粗苯,轻油等.
3,焦油精制产品回收率
焦油精制产品回收率,是焦油精制产品占原料油处理量的百分比.焦油精制产品是指一次加工的产品,不包括通过再精制加工所得产品.焦油精制产品回收率是按总回收率和不同产品分别计算的.其计算公式为:
焦油精制产品总 焦油精制产品总量(吨)
回收率(%) = —————————————×100%
处理(无水)焦油总量(吨)
计算说明:
焦油精制产品中, 粗酚,重吡啶是折纯量,轻油折180℃前馏出量.对于中间产品,如数量波动不大,可不参加母项计算.母项要包括在制品期末,期初耗用焦油量差额.
粗酚 粗酚总量(折酚100%)(吨)
回收率(%)=——————————————×100%
处理(无水)焦油总量(吨)
计算说明:
粗酚中如包括回收车间的酚盐,应在子项中扣除这部分酚量, 其酚量为100%酚量×0.90如有计量手段的,可按实际量乘以酚钠含酚折纯.
粗酚 粗酚总量(折酚100%)(吨)
提取率(%)=——————————————×100%
处理(无水)焦油中含酚总量(吨)
工业荼 工业荼(或荼饼)中荼总量(吨)
回收率(%)=——————————————×100%
处理(无水)焦油总量(吨)
工业荼 工业荼(或荼饼)中荼总量(吨)
提取率(%)=——————————————×100%
处理(无水)焦油中含奈总量(吨)
洗油 洗油总量(吨)
回收率
