【導讀】煤炭質量的好壞、煤的性質如何，均需通過不同的煤質標準來評價。因此國家和煤炭行業(yè)標準，分別依據(jù)煤的全水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、發(fā)熱量、硫分、可磨性、煤灰熔融性等主要煤質指標并按全國煤炭資源的實際情況對煤進行了分級。本標準適用于煤炭勘探、生產(chǎn)、加工利用和煤炭銷售中對煤炭按硫分分級。方法：2、當煤炭的實測干燥基高位發(fā)熱量不等于基準發(fā)熱量時，也可按上述表2或表3的規(guī)定對硫分進行分級。

　　

【正文】 。但高灰煤在磨碎過程中耗電多，尤其是含黃鐵礦高的煤因硬度大而電耗更大，同時對液化工廠的生產(chǎn)效率和固液分離都是不利的。在多數(shù)情況下，原煤的液化效果比精煤要好，所以液化以采用原煤為宜。原料煤的灰分要求不超過25％，因為灰分過高會給整個工藝系統(tǒng)帶來一系列困難，但黃鐵礦高的煤有利于液化反應。液化用煤的質量要求如下表：煤種褐煤、長焰煤、氣煤、氣肥煤Vdaf％37Ad％25C/H16C%6085S%R0max%惰性組含量％10一般宜采用揮發(fā)分產(chǎn)率較高的年輕煤（如褐煤、長焰煤和Vdaf大于37％的氣煤等）作液化用煤。容易液化的煤巖顯微組分的順序是：殼質組、鏡質組、半鏡質組和半絲質組，絲炭幾乎不能液化。研究工作表明，液化用煤的惰質組含量以低于10％為宜，最高也不要超過15％，否則由于未反應的煤太多而影響液化效果。％的煤大多適于液化，％的煤也頗適于液化。從煤的化學成分來看，一般以含碳量Cdaf小于85％、碳氫質量比小于16的煤較為適宜。氧含量高的煤，由于煤結構中的氧大都以羰基形態(tài)存在，液化加氫時會消耗大量的氫變成水。高硫分煤在液化時也會消耗大量的氫生成硫化氫析出。含氮量高的煤在液化變成氨，因而也使氫耗量增大。如采用含氧量較低的年輕煙煤進行液化，雖然氫的消耗量較小，但反映速度要比含氧量高的褐煤慢。從上述分析可以看出，在液化用煤的一系列煤質要求中，有許多是互相矛盾的，看來液化用煤也可以采用配煤的方法較為合適。第五節(jié) 蒸汽機車用煤的質量要求蒸汽機車鍋爐的構造比較特殊，對煤質要求較高，一般須使用Vdaf大于20％的長焰煤、弱粘煤、氣煤、1/3焦煤和不適于煉焦的肥煤，以便于點燃。這些煤的火焰長，能使鍋爐在短時間內達到額定產(chǎn)氣量，保證機車的行駛速度和牽引力。％，Qner’，由于蒸汽機車鍋爐的通風力強，煤粉易被吹跑或從爐條間隙漏掉，所以必須使用粒度大于650mm之間的塊煤。此外，ST要大于1200℃，略有粘結性，硫分St’d以不超過1％為宜。蒸汽機車用煤對煤質的要求詳見GB4063《蒸汽機車用煤質量》。第六節(jié) 水泥回轉窯用煤的質量要求水泥、玻璃、陶瓷、磚瓦、石灰等建筑材料都要經(jīng)過各種窯焙燒、煅燒甚至熔化等高溫處理。而煤炭是主要燃料。其中水泥工業(yè)用煤要求較高。水泥生產(chǎn)的方法不同，對煤炭品種和質量的要求也不同?；剞D窯要求灰分Ad小于27％、發(fā)熱量（Qner’ar），而立窯則要求發(fā)熱量（Qner’ar）。為減輕對水泥配方的影響，水泥用煤的質量保持穩(wěn)定。燒磚瓦、石類窯（土窯）用煤的質量要求不高，甚至煤矸石、石煤亦可使用。水泥回轉窯用煤對煤炭質量的要求詳見GB7563《水泥回轉窯用煤質量》。第七節(jié) 高爐噴吹用煤的質量要求（一）高爐噴吹無煙煤粉技術近年來，為降低焦炭消耗，增加生鐵產(chǎn)量，改善生鐵質量，將無煙煤粉或重油從風口隨熱風噴入高爐的噴吹技術得到了大力發(fā)展。采用噴吹技術后，焦炭作為熱源和還原劑的作用可在一定程度上由噴吹燃料所取代（但噴吹燃料無法取代焦炭的疏松骨架作用）。但隨著石油資源的日益短缺、價格不斷上漲，噴吹重油受到一定的限制，噴吹無煙煤粉技術得到了發(fā)展。我國自20世紀60年代起開始對高爐噴吹無煙煤粉技術進行研究，現(xiàn)在這方面已達到國際先進水平。寶鋼、鞍鋼、本鋼、首鋼、寶鋼、武鋼、馬鋼、湘鋼、太鋼、梅山冶金公司、宣化鋼鐵公司和攀枝花鋼鐵公司都已采用了這一技術，并取得了顯著的成效。此外，像杭州鋼廠等、邯鄲鋼廠、石家莊鋼廠、遼寧北臺鋼廠、甘肅酒泉鋼鐵公司等一些中小型鋼鐵企業(yè)也采用或擬采用這一技術?，F(xiàn)在我國高爐噴吹年用煤量已達400萬噸，每年便可節(jié)約冶金焦320萬噸，節(jié)約資金1億多元。高爐噴吹無煙煤粉后，在節(jié)約焦炭的同時，還會使高爐的有效容積相對有所增加，從而增加生鐵的產(chǎn)量并可改善高爐的冶煉狀況和操作條件，便于高爐順利運行，使生鐵的質量也有所提高。噴吹設備遠比煉焦設備簡單，其投資只相當于同等能力焦爐投資的20％25％，加工煤粉的能耗也遠比煉焦工藝低得多，因而噴吹煤粉在設備投資、成本、運行、維護及節(jié)能等方面的效益都很顯著。國外對噴吹煤粉技術也比較重視，英、法、美等國家已先后采用了這一技術。在日本，已有16座高爐采用了噴吹煤粉技術。除了將煤粉直接噴入高爐外，還可以將其與油混合制成“油煤漿”或與焦油混合抽制“焦油煤漿”噴入高爐，目前這項技術在日本已得到了應用。高爐噴吹無煙煤粉工藝過程如下所述：原料煤經(jīng)給料斗通過膠帶傳送到煤倉，再經(jīng)喂料器送入球磨機進行研磨。粒度達到要求的煤粉（小于160目或小于200目）通過慣力傳送到旋風除塵器，粒度達不到要求的煤粉再重新進入球磨機進行研磨，粒度的大小是通過風力的大小來控制的。在球磨的同時，用鼓風機向球磨機內吹入熱風以除去煤中的水分。煤粉從旋風除塵器的下部依次進入貯料倉和給料倉。從旋風除塵器上部跑出的煤粉再進入布袋塵器進行除塵，收集下來的煤粉從布袋除塵器的下部依次進入貯料倉和給料倉。最后用壓縮空氣（或氮氣）將煤粉從高爐的風口直接噴入高爐回旋區(qū)。噴入的煤粉在回旋區(qū)內劇烈燃燒，產(chǎn)生的熱能是高爐冶煉過程的主要熱源，燃燒反應后生成的CO是高爐冶煉過程的主要還原劑。隨著噴吹技術的不斷提高，目前國內有些大型鋼鐵公司已開始采用單獨噴吹煙煤粉或無煙煤粉的混合噴吹技術，進一步擴大了噴吹用煤的資源。（二）高爐噴吹用煤對煤炭質量的要求高爐噴吹用煤對煤的質量要求較高，煤質的好壞對噴吹的經(jīng)濟效益和高爐的正常操作都有直接影響，一般認為，高爐噴吹用煤的質量要求如下：1. 灰分要低灰分高，噴入的有效成分的量就相對地降低。煤的發(fā)熱量和固定碳含量也有所下降，噴入的煤粉作為高爐冶煉的熱源和還原劑的作用將會減弱，節(jié)焦效果變差。其次，灰分高還會使高爐的渣量增加，酸性物質的含量增高，影響造渣。因為為了保持爐渣的脫硫能力，必須維持一定的爐渣堿度（CaO/SiO2）,而煤灰?guī)氲腟iO2要靠堿性物質CaO來平衡，因而做成渣量增加。這不僅多消耗了熱量，而且影響高爐內料柱的透氣性，使生鐵的產(chǎn)量下降，質量降低。生產(chǎn)實踐表明，燃料（包括焦炭和煤粉）灰分每升高1％，燃料消耗增加2％，生鐵產(chǎn)量下降2％。高爐噴吹用煤的灰分一般不應超過12％，最高不應超過17％。2. 硫含量要低高爐噴吹用煤的硫含量應盡可能低。高爐內由爐料帶入的硫分僅有5％20％隨高爐煤氣逸出，其余的均參加爐內硫循環(huán)，只能靠爐渣排出。入爐煤粉含量高導致生鐵硫含量增高，降低生鐵質量，使高爐操作指標下降，同時降低生鐵產(chǎn)量。％，生鐵產(chǎn)量降低2％，％。％為宜，％。3. 水分含量要低水分含量不但會使煤的發(fā)熱量有所降低，還會使干燥系統(tǒng)的能耗增高，給球磨帶來困難，使球磨機不能正常工作。高爐噴吹用煤的水分一般以小于8％為宜，最高不應超過12％。4. 揮發(fā)分要合適目前我國除太原鋼鐵公司用Vdaf為14％左右的貧瘦煤外，其他鋼鐵廠多用無煙煤或將高變質煙煤與無煙煤配合使用。一般說來，揮發(fā)分的高低對高爐噴吹的影響不是很大，但當Vdaf較高時，在制粉及噴吹過程中容易引起爆炸。我國目前基本上是以無煙煤作為噴吹的原料煤，揮發(fā)分均在10％以下。煙煤也可以作為噴吹的原料煤，但由于其爆炸的危險性較大，噴吹需在惰性氣體（一般為氮氣）中進行，設備相當復雜些，成本也略有增高，盡管近年來國內外煙煤噴吹技術已有了很大的發(fā)展，但從我國的實際情況及煤炭資源特點來考慮，將無煙煤作為高爐噴吹用煤是比較適宜的。5. 其他方面的質量要求高爐噴吹用煤的固定碳含量應高些，一般以大于75％為宜。哈氏可磨性指數(shù)HGI也應高些，雖然HGI的大小對高爐噴吹的效果沒有直接影響，但HGI過小，表明煤的硬度大，會給制粉工藝帶來一定的困難，增加動力消耗，同時使噴吹設備（特別是噴槍）的壽命降低。煤灰成分對高爐噴吹也有一定的影響，釩和鈦的含量越低越好，因為中兩種元素會增加煉鐵過程中灰渣的粘度，致使鐵水和爐渣較難分離。煤灰中二氧化硅與氧化鈣之比（SiO2/CaO2）小越好，因為CaO含量的增高有助于降低酸性爐渣的粘度。另外，如煤灰中的氧化鐵含量高，相當在高爐中增多了礦石中鐵的成分。我國無煙煤資源比較豐富，其儲量約占全國煤炭總儲量的13％左右（截止1996年底），其絕對儲量達千億噸以上。在我國除新疆、青海等少數(shù)?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）尚未發(fā)現(xiàn)無煙煤資源外，其余各?。▍^(qū)）均或多或少的有無煙煤資源。河南省的鄭州礦務局，永夏礦區(qū)、焦作礦務局，山西省的陽泉礦務局、晉城礦務局，北京礦務局，寧夏的石炭井礦務局等其他一些地方礦基本上都能提供一定數(shù)量的滿足上述質量要求的高爐噴吹無煙煤。因此，發(fā)展高爐噴吹無煙煤粉技術在我國有廣闊的前景。近年來，由于煤炭開采方式的改變和機械化水平的提高，煤炭的質量受到較大影響，特別是灰分和硫分上升的較多，這給鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來了極不利的影響。若各礦都能將原煤入選，向用戶提供優(yōu)質的無煙洗精煤，則供需雙方都能獲得較好的經(jīng)濟效益。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，噴吹用煤量將會逐年增加。將優(yōu)質無煙粉煤作為高爐噴吹的原料必將是無煙煤利用的有效途徑之一。第八節(jié) 其他工業(yè)用煤質量要求（一）燒結礦用無煙煤的質量要求我國的鐵礦石有許多是貧礦。如果把貧礦直接作為高爐冶煉的原料，不僅高爐的利用系數(shù)降低，生產(chǎn)能力下降，煉鐵時的焦比也會大幅度上升，所以這種貧礦通常都要進行精選。但選后的精鐵粉不能直接送入高爐冶煉，必須把它在高溫下燒結（熔融）成塊。燒結時，過去多用焦粉作燃料，因此對燒結燃料的要求也是低灰、低硫和高發(fā)熱量。為了節(jié)約焦炭，目前已多用無煙煤粉來代替。燒結用無煙煤的灰分應小于15％，％（最高也不應超過1％），否則會增高生鐵的含硫量而影響燒結質量。此外。（二）電石爐用無煙煤的質量要求電石爐可以用焦炭，也可以用無煙煤作原料。開啟式電爐可全部用無煙煤，但在密閉式電石爐中需要焦炭和無煙煤摻混使用。這兩種電石爐對煙煤的質量要求如下表：煤質指標開啟式爐密閉式爐Ad％76Vdaf％810Mt％52Pd％St’d％真相對密度TRDd粒度/mm340340煤炭分析試驗項目專用符號GB/T4831998本標準采用各分析試驗項目的英文名詞第一個字母或縮略字，以及各化學成分的元素符號或分子式作為它們的代表符號。下列符號為煤炭分析試驗項目專用符號：a——收縮度，％；A——灰分，％；AI——磨損指數(shù)，mg/Kg；ARD——視相對密度；b——膨脹度，％Clin——結渣率，％CR——半焦產(chǎn)率，％CSN——坩鍋膨脹序數(shù)；DT——灰熔融性變形溫度，℃EB——苯萃取物產(chǎn)率，％FC——固定碳，％FT——灰熔融性流動溫度，℃GR˙I——粘結指數(shù)；HA——腐植酸產(chǎn)率，％HGI——哈氏可磨性指數(shù)；HT——灰熔融性半球溫度，℃M——水分，％MHC——最高內在水分，％MM——礦物質，％PM——透光率，％Q——發(fā)熱量，J/g或MJ/kgR˙I——羅加指數(shù)；SS——抗碎強度，％ST——灰熔融性軟化溫度，℃Tar——焦油產(chǎn)率，％TRD——真相對密度；TS——熱穩(wěn)定性，％V——揮發(fā)分，％Water——干餾總水產(chǎn)率，％x——焦塊最終收縮度，mm；y——膠質層最大厚度，mma——二氧化碳轉化率，％對各分析試驗項目的進一步劃分，采用相同的英文名詞的第一個字母或縮略字，標在有關符號的右下角。本標準所涉及的分析試驗項目中采用的下標有下列幾種：f——外在或游離；inh——內在；o——有機；p——硫化鐵；s——硫酸鹽；gr,p——恒壓高位；gr,v——恒容高位；net,p——恒壓低位；net,v——恒容低位；b——彈筒；t——全。為了區(qū)別以下不同基表示的煤炭分析結果，采用下列英文字母，標在有關符號的右下角、項目細劃分符號后面，并用逗號分開。本標準涉及的常用基的符號有下列幾種：ad——空氣干燥基；ar——收到基；d——干燥基；daf——干燥無灰基；dmmf——干燥無礦物基。舉例：如空氣煩躁基全硫，以St，ad表示。低位發(fā)熱量的計算（GB/T2132003）工業(yè)上是根據(jù)煤的收到基低位發(fā)熱量進行計算和設計。煤的收到基恒容低位發(fā)熱量的計算方法如下式：Qnet，v，ar——煤的收到基恒容低位發(fā)熱量，單位為焦耳每克（J/g）；Qgr，v，ad——煤的空氣干燥基恒容高位發(fā)熱量，單位為焦耳每克（J/g）；Mt——煤的收到基全水分（按GB/T211測定），單位為百分數(shù)（％）；Mad——煤的空氣干燥基水分（按GB/T211測定），單位為百分數(shù)（％）；Had——煤的空氣干燥基氫含量（按GB/T476或GB/T15460測定），單位為百分數(shù)(％)。由彈筒發(fā)熱量算出的高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量都屬恒容狀態(tài)，在實際工業(yè)燃燒中則是恒壓狀態(tài)，嚴格地講，工業(yè)計算中應使用恒壓低位發(fā)熱量，如有必要，恒壓低位發(fā)熱量可按下式計算：式中：Qad——煤的空氣干燥基氧含量（按GB/T475計算），單位為百分數(shù)（％）；Nad——煤的空氣干燥基氮含量（按GB/T475計算），單位為百分數(shù)（％）；其余符號意義同前注：（Qad＋Nad）＝100MadAadCadHadSt，ad各種不同基的煤的發(fā)熱量換算高位發(fā)熱量基的換算煤的各種不同基的發(fā)熱量的高位發(fā)熱量依次按下式換算：式中：Qgr——高位發(fā)熱量，單位為焦耳每克（J/g）；Aad——空氣干燥基煤樣的灰分，單位百分數(shù)（％）；Ar,ad,d,daf——分別代表收到基、空氣干燥基、干燥基、和干燥無灰基，其余符號意義同前。低位發(fā)熱量基的換算煤的各種不同水分的恒容低位發(fā)熱量按下式換算：式中：Qnet，v，m——水分為M的煤的恒容低位發(fā)熱量，單位為焦耳每克（J/g）；M——煤樣的水分，單位為百分數(shù)（％）；干燥基時M=0,空氣煩躁基時M=Mad，收到基時M=Mt，其余符號同前。