專題五—煤的分類趙

1、 專題五 煤的分類 第一節(jié)煤的分類基本原則和方法 第二節(jié)中國煤分類及特點(diǎn) 第三節(jié)國際煤炭分類（自學(xué)） 第四節(jié)各種煤的特性及用途 第五節(jié) 煤質(zhì)評價(jià)（自學(xué)） 第一節(jié) 煤的概念及分類意義 煤的沉積物是植物在長期熱運(yùn)動的作用之下，并在壓力的影響下轉(zhuǎn)變而來的。煤化作用的第一階段為泥炭的形成，然后是褐煤，次煙煤，煙煤，最后是無煙煤的形成。 不同類的煤在物理，化學(xué)的性質(zhì)及應(yīng)用的特性（工藝性質(zhì)）上有很大的不同，因此煤的分類對煤的合理利用具有重大的意義。國 家分 類 指 標(biāo)主 要 類 別 名 稱英 國揮發(fā)分，葛金焦型無煙煤，低揮發(fā)分煤，中揮發(fā)分煤，高揮發(fā)分煤德 國揮發(fā)分，坩堝焦特征無煙煤，貧煤，瘦煤，肥煤，氣煤

2、，氣焰煤，長焰煤法 國揮發(fā)分，坩堝膨脹序數(shù)無煙煤，貧煤，1/4肥煤，1/2肥煤，短焰肥煤，肥煤，肥焰煤，干焰煤 波 蘭揮發(fā)分，羅加指數(shù)，膠質(zhì)層指數(shù)，發(fā)熱量無煙煤，無煙質(zhì)煤，貧煤，半焦煤，副焦煤，正焦煤，氣焦煤，氣煤，長焰氣煤，長焰煤 前蘇聯(lián)（頓巴斯）揮分分，膠質(zhì)層指數(shù)無煙煤，貧煤，黏結(jié)瘦煤，焦煤，肥煤，氣肥煤，氣煤，長焰煤 美 國固定碳，揮發(fā)分，發(fā)熱量無煙煤，煙煤，次煙煤，褐煤日本（煤田探查審議會）發(fā)熱量，燃料比無煙煤，瀝青煤，亞瀝青煤，褐煤表1一些國家煤炭分類指標(biāo)及方案對照簡表一、煤 分 類 的 指 標(biāo) 反映煤化程度的指標(biāo) 反映煤化程度反映粘結(jié)性2.分類表示方法（1）漢字：如無煙煤、次煙煤、

3、褐煤等（2）符號：漢語拼音字頭如JM（焦煤）、FM（肥煤）。（3）數(shù)碼：各類煤均用兩位阿拉伯?dāng)?shù)碼表示。十位數(shù)系按煤的揮發(fā)分分組表示，無煙煤為0。煙煤為14，褐煤為5個(gè)位數(shù)無煙煤類表示為13，表示煤化程度，數(shù)字越小，表示變質(zhì)程度越高，煙煤類為16，表示粘結(jié)性、數(shù)字越大黏結(jié)性越強(qiáng)。褐煤類為12，表示煤化程度。數(shù)字小，變質(zhì)程度高。3.中國現(xiàn)行煤炭分類表 1989年10月1日正式實(shí)施的新的 煤炭工業(yè)分類表：（1）煤炭分類總表（2）無煙煤分類表（3）煙煤分類表（4）褐煤分類表類別符號數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf / %PM / %無煙煤WY01,02,0310.0煙煤YM11,12,13,14,15,1621,

4、22,23,24,25,2631,32,33,34,35,3641,42,43,44,45,4610.0褐煤HM51,5237.0 50表 2煤的分類總表類別符 號數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf / %GRIY / mmb / %貧 煤PM1110.020.05貧 瘦 煤PS1210.020.0520瘦 煤SM131410.020.010.020.020505065焦 煤JM15242510.020.020.028.020.028.06550656525.025.0（150）（150）表6-4煙煤的分類表 4煙煤的分類類別符 號數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf / %GRIY / mmb / %肥煤FM162636

5、10.020.020.028.028.037.0（85）（85）（85）25.025.025.0（150）（150）（220）1/3 焦 煤1/3JM3528.037.06525.0 （220）氣 肥 煤QF4637.0 （85）25.0（220）氣煤QM3443444528.037.037.0 37.0 37.0 50653550506565* 25.0 （220）1/2中黏煤1/2ZN233320.028.028.037.030503050表 4煙煤的分類類別符 號數(shù)碼分類指標(biāo)Vdaf / %GRIY / mmb / %弱黏 煤RN223220.028.028.037.0530530不黏

6、煤BN2131 20.028.028.037.05 5長焰煤CY4142 37.0 37.05535表 5褐煤的分類類別符號數(shù)碼分類指標(biāo)PM / %Qgr, maf / MJ/kg褐煤一號褐煤二號HM1HM25152030305024注：凡注：凡Vdaf37.0%，PM30%50%的煤，如恒濕無灰的煤，如恒濕無灰基高位發(fā)熱量基高位發(fā)熱量Qgr,maf24MJ/kg，則劃為長焰煤。，則劃為長焰煤。 表 3無煙煤的分類無煙煤的分類類 別符 號數(shù) 碼分 類 指 標(biāo)Vdaf / %Hdaf / %無煙煤一號無煙煤二號無煙煤三號WY1WY2WY301020303.53.56.56.510.002.02.

7、03.03.0 二、中國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)使用舉例 例題 1：某煤樣用密度1.7kg/L的氯化鋅重液分選后，其浮煤揮發(fā)分Vdaf為4.53%，元素分析Hdaf為1.98%，試確定其煤質(zhì)牌號？解：根據(jù)Vdaf為4.53%，應(yīng)劃分為02號無煙煤，根據(jù)Hdaf為1.98%，應(yīng)劃分為01號無煙煤，兩者矛盾，以氫含量劃分為準(zhǔn)，最終確定為01號無煙煤。第三節(jié)國際煤分類一、硬煤的國際分類1.硬煤的定義：硬煤是指恒濕無灰基高位發(fā)熱量大于24MJ/kg的煙煤和無煙煤。2.硬煤國際分類方案使用的指標(biāo)有： 揮發(fā)分和發(fā)熱量（用它們表征煤化程 度）； 坩堝膨脹序數(shù)或羅加指數(shù)（用它們表征煤的黏結(jié)性）； 奧亞膨脹性試驗(yàn)或葛金試驗(yàn)

8、（用它們表征煤的結(jié)焦性）。 3.分類方法應(yīng)用：（1）以揮發(fā)分和發(fā)熱量作為第一分類指標(biāo)，將煤分為10個(gè)類別，(Vdaf33.0%后，用Qgr,maf劃分），并分別以09共10個(gè)數(shù)字表示這10個(gè)類別。（2）在每一類中又以坩堝膨脹序數(shù)或羅加指數(shù)作為第二指標(biāo)將煤分為4個(gè)組，并分別以03共4個(gè)數(shù)字表示。（3）在每一組中再以膨脹性試驗(yàn)或葛金試驗(yàn)作為第三指標(biāo)，將煤分成6個(gè)亞組，并分別以05共6個(gè)數(shù)字表示。4.國際硬煤分類表 在國際硬煤分類中共劃分出62個(gè)煤種，其中煙煤59個(gè)煤種，無煙煤3個(gè)煤種。為了便于統(tǒng)計(jì)和使用，又把煤質(zhì)特征相近的煤種進(jìn)行了合并，共形成11個(gè)統(tǒng)計(jì)組（見表6-9），分別用羅馬數(shù)字至來表示，其

9、中組又分為A、B、C和D；組分為A和B。 二、褐煤的國際分類 1974年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了褐煤的國際分類方案，（ISO2950-1974），該分類方案根據(jù)新采集煤的無灰基全水分含量，將煤分成6類，再根據(jù)干燥無灰基焦油產(chǎn)率將煤分成5組，共形成30個(gè)組別，且各組別都以2位阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行編碼（見表10）。表 10國際褐煤分類表組別Tardaf%分類標(biāo)號432102520251520101510141312111024232221203433323130444342414054535251506463626160類別123456Mt, af%2020303040405050606070第四節(jié)各種煤的

10、特性及用途1. 褐煤（HM） 褐煤是所有煤中最低級的煤，其特征是高水分，高氧含量(約15 3o)，并含有一些腐植酸。主要用于發(fā)電和氣化。2. 長焰煤（CY） 長焰煤的煤化程度是所有煙煤中最低的。由于其燃燒時(shí)火焰較長而被稱為長焰煤。主要用于發(fā)電、電站鍋爐燃料等。遼寧省的長焰煤儲量是全國最大的。3. 不黏煤（BN） 不粘煤由于在早期煤化階段曾被氧化過，因此它具有低發(fā)熱量的特點(diǎn)。主要用于發(fā)電、氣化和民用燃料等。不粘煤主要產(chǎn)于中國的西北部地區(qū)。4. 弱黏煤（RN） 是一種黏結(jié)性較弱的從低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的非煉焦用煙煤。適易作氣化原料及動力燃料使用。5. 1/2中黏煤（1/2ZN） 是一種中等黏結(jié)性、

11、中高揮發(fā)分的煙煤。 用于氣化或動力用煤，煉焦時(shí)也可適量配入。6. 氣煤（QM） 是一種變質(zhì)程度較低的煉焦煤，結(jié)焦性較好，熱解時(shí)能產(chǎn)生較多的煤氣和焦油，膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性較差，在配煤煉焦時(shí)多配入氣煤可增加煤氣和化學(xué)產(chǎn)品的回收率，有些氣煤也可用于高溫干餾制造城市煤氣。7. 氣肥煤（QF） 是一種揮發(fā)分產(chǎn)率和膠質(zhì)層厚度都很高的強(qiáng)黏結(jié)性煉焦煤，結(jié)焦性優(yōu)于氣煤而劣于肥煤， 氣肥煤最適宜高溫干餾制煤氣，用于配煤煉焦可增加化學(xué)產(chǎn)品的回收率。8. 1/3焦煤（1/3JM） 是一種中等偏高揮發(fā)分的強(qiáng)黏結(jié)性煉焦煤， 它既能單獨(dú)煉焦，同時(shí)也是良好的配煤煉焦的基礎(chǔ)煤，煉焦時(shí)它的配入在較寬范圍內(nèi)波動都能獲得高強(qiáng)度的焦炭。

12、9. 肥煤（FM） 是中等揮發(fā)分及中高揮發(fā)分的強(qiáng)黏結(jié)性煉焦煤，熱解時(shí)能產(chǎn)生大量膠質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時(shí)能生成熔融性好、強(qiáng)度高的焦炭，耐磨強(qiáng)度優(yōu)于相同揮發(fā)分的焦煤煉出的焦炭，但是單獨(dú)煉焦時(shí)焦炭有較多的橫裂紋，焦根部位常有蜂焦。是配煤煉焦的基礎(chǔ)煤。10. 焦煤（JM） 由于具有很強(qiáng)的煉焦性，中等的揮發(fā)分(約1628)，焦煤是國內(nèi)主要用于煉焦的煤種。由焦煤煉成的焦炭具有非常優(yōu)良的性質(zhì)，焦煤主要產(chǎn)于山西省和河北省11. 瘦煤（SM） 是低揮發(fā)分中等黏結(jié)性的煉焦煤，煉焦過程中能產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的膠質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時(shí)能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度較好的焦炭，但耐磨強(qiáng)度較差，用于配煤煉焦使用較好。高硫、高灰的瘦煤一般只

13、用作電廠及鍋爐燃料。12. 貧瘦煤（PS） 是煉焦煤中變質(zhì)程度最高的一種，其特點(diǎn)是揮發(fā)分較低，黏結(jié)性比典型瘦煤差。單獨(dú)煉焦時(shí)，生成的粉焦多，配煤煉焦時(shí)配入較少比例就能起到瘦化作用，有利于提高焦炭的塊度。這種煤也可用于發(fā)電、機(jī)車、民用及鍋爐燃料。13. 貧煤（PM） 是煤化程度最高的煙煤，不黏結(jié)或弱黏結(jié)。燃燒時(shí)火焰短，耐燒，燃點(diǎn)高。主要用作電廠燃料、民用和工業(yè)鍋爐的燃料。14. 無煙煤（WY） 無煙煤的特點(diǎn)是揮發(fā)分產(chǎn)率低，固定碳含量高，純煤真相對密度達(dá)到1.351.90，無黏結(jié)性，燃點(diǎn)高，燃燒時(shí)不冒煙。無煙煤主要供民用和做合成氨造氣的原料；低灰、低硫、可磨性好的無煙煤不僅是理想的高爐噴吹和燒結(jié)鐵

14、礦石的燃料，而且還可制造各種碳素材料（碳電極、炭塊、陽極糊和活性炭等）第六節(jié)煤質(zhì)評價(jià) 一、煤質(zhì)評價(jià)的階段與任務(wù) 1. 煤質(zhì)初步評價(jià)階段 煤質(zhì)初步評價(jià)階段相當(dāng)于煤田普查時(shí)期對煤質(zhì)進(jìn)行的研究和評價(jià)。這一階段主要研究煤的成因類型、煤巖組成、煤的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。需要測定的指標(biāo)有：煤的工業(yè)分析、元素分析、煤的發(fā)熱量、煤灰成分、煤的灰溶融性、各種黏結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)、煤的抗碎強(qiáng)度、煤的密度、腐植酸含量、透光率等。通過對這些指標(biāo)的分析研究，了解可采煤層的煤質(zhì)特征，初步確定煤的種類，對煤的加工利用方向提出初步評價(jià)。 2. 煤質(zhì)詳細(xì)評價(jià)階段 煤質(zhì)詳細(xì)評價(jià)階段相當(dāng)于煤田地質(zhì)詳查和精查階段對煤質(zhì)的研究和評價(jià)。這一

15、階段煤質(zhì)分析、化驗(yàn)項(xiàng)目更加全面，除了煤質(zhì)初步評價(jià)階段所測的各項(xiàng)指標(biāo)外，還需測定煤的熱穩(wěn)定性、反應(yīng)性、可磨性、可選性、低溫干餾試驗(yàn)、200Kg焦?fàn)t試驗(yàn)等工藝性質(zhì)。 3. 煤質(zhì)最終評價(jià) 煤質(zhì)最終評價(jià)相當(dāng)于煤礦開采時(shí)期和煤加工、利用時(shí)期對煤質(zhì)進(jìn)行的研究和評價(jià)。因?yàn)檫@一階段煤的加工利用方向及加工利用工藝流程已經(jīng)確定，所以煤質(zhì)研究工作主要是進(jìn)行定期或隨機(jī)取樣分析，并根據(jù)開采和加工利用的需要，對一些煤質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定，了解煤質(zhì)的變化，檢查煤的質(zhì)量是否符合要求。二、煤質(zhì)評價(jià)的內(nèi)容1. 地質(zhì)評價(jià)地質(zhì)評價(jià)一般是在煤質(zhì)初步評價(jià)階段和煤質(zhì)詳細(xì)評價(jià)階段由地質(zhì)工作者進(jìn)行。2. 工藝技術(shù)評價(jià)根據(jù)測得的煤的工藝性質(zhì)指標(biāo)，結(jié)合

16、各種工業(yè)部門對煤質(zhì)的要求，確定煤的加工利用方向；在已知煤質(zhì)特征和加工利用方式的條件下，研究如何通過工藝技術(shù)途徑（配煤、洗選、成型、改變爐型、改變工藝操作方法等）來改善煤的性質(zhì)，提高煤的使用價(jià)值。3. 經(jīng)濟(jì)與環(huán)保方面的評價(jià)是指從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，研究怎樣才能最合理地利用煤炭資源，最大限度地提高產(chǎn)品的附加值，取得最好的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)評價(jià)的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：煤炭開采方面的經(jīng)濟(jì)評價(jià)研究煤炭加工利用方式是否最經(jīng)濟(jì)、最合理。研究煤的綜合利用途徑，環(huán)境保護(hù)方面的研究，三、煤質(zhì)評價(jià)方法 1. 化學(xué)方法 從化學(xué)角度出發(fā)研究煤的組成，化學(xué)性質(zhì)和工藝性質(zhì)。即利用工業(yè)分析和元素分析的方法對煤質(zhì)進(jìn)行評價(jià)。 2. 煤巖方法

17、通過對煤巖組成和性質(zhì)的分析及顯微煤巖定量統(tǒng)計(jì)，來許定煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性質(zhì)。 3. 工藝方法 通過對煤進(jìn)行工藝加工的研究來確定煤的利用方向。 4. 物理及物理化學(xué)方法 通過對煤的密度、硬度、裂隙、可磨性、電性質(zhì)、磁性質(zhì)等物理性質(zhì)及孔隙率、表面積、潤濕性、吸附性等物理化學(xué)性質(zhì)的測定來研究煤，從而對煤質(zhì)進(jìn)行評價(jià)的方法。四、煤質(zhì)評價(jià)舉例四、煤質(zhì)評價(jià)舉例例題例題6-6：某礦煤樣煤質(zhì)分析結(jié)果如表：某礦煤樣煤質(zhì)分析結(jié)果如表6-11所示，試所示，試對對 該煤進(jìn)行煤質(zhì)評價(jià)。該煤進(jìn)行煤質(zhì)評價(jià)。表表6-11某礦煤樣分析結(jié)果某礦煤樣分析結(jié)果Mad/ %Ad /%Vdaf/ %St,d/ %Cdaf/ %Hdaf/

18、%5.526.515.00.487.54.87Ndaf /%ST/ GRIQnet,ar /MJ/kg1.3815003728解：根據(jù)解：根據(jù)Vdaf=15.0%，GRI=37，查，查中國煤的分類表中國煤的分類表，確定煤種為瘦煤。，確定煤種為瘦煤。 根據(jù)根據(jù)GRI=37，判斷該煤黏結(jié)性較差。根據(jù)，判斷該煤黏結(jié)性較差。根據(jù)St,d=0.4%，確定為特低硫煤。，確定為特低硫煤。 根據(jù)根據(jù)Ad=26.5%，可知灰分超過煉焦煤的要求，如能通過洗選使灰分大幅降低，可知灰分超過煉焦煤的要求，如能通過洗選使灰分大幅降低， 可考慮用做煉焦配煤或氣化用煤。另外，該煤的發(fā)熱量不太高，但軟化溫度可考慮用做煉焦配煤或氣化用煤。另外，該煤的發(fā)熱量不太高，但軟化溫度 高，可與揮發(fā)分較高、發(fā)熱量較大的煤混合后作為機(jī)車的燃料。高，可與揮發(fā)分較高、