【導(dǎo)讀】煤炭質(zhì)量的好壞、煤的性質(zhì)如何，均需通過不同的煤質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)。因此國家和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，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(zhì)指標(biāo)并按全國煤炭資源的實(shí)際情況對煤進(jìn)行了分級。本標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)煤炭的實(shí)測干燥基高位發(fā)熱量不等于基準(zhǔn)發(fā)熱量時(shí)，也可按上述表2或表3的規(guī)定對硫分進(jìn)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(shí)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?yàn)榛曳诌^高會(huì)給整個(gè)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(yīng)。液化用煤的質(zhì)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(zhì)組、鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組和半絲質(zhì)組，絲炭幾乎不能液化。研究工作表明，液化用煤的惰質(zhì)組含量以低于10％為宜，最高也不要超過15％，否則由于未反應(yīng)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(xué)成分來看，一般以含碳量Cdaf小于85％、碳?xì)滟|(zhì)量比小于16的煤較為適宜。氧含量高的煤，由于煤結(jié)構(gòu)中的氧大都以羰基形態(tài)存在，液化加氫時(shí)會(huì)消耗大量的氫變成水。高硫分煤在液化時(shí)也會(huì)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(jìn)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(zhì)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(jī)車用煤的質(zhì)量要求蒸汽機(jī)車鍋爐的構(gòu)造比較特殊，對煤質(zhì)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(diǎn)燃。這些煤的火焰長，能使鍋爐在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到額定產(chǎn)氣量，保證機(jī)車的行駛速度和牽引力。％，Qner’，由于蒸汽機(jī)車鍋爐的通風(fēng)力強(qiáng)，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(jié)性，硫分St’d以不超過1％為宜。蒸汽機(jī)車用煤對煤質(zhì)的要求詳見GB4063《蒸汽機(jī)車用煤質(zhì)量》。第六節(jié) 水泥回轉(zhuǎn)窯用煤的質(zhì)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(zhì)量的要求也不同。回轉(zhuǎn)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(zhì)量保持穩(wěn)定。燒磚瓦、石類窯（土窯）用煤的質(zhì)量要求不高，甚至煤矸石、石煤亦可使用。水泥回轉(zhuǎn)窯用煤對煤炭質(zhì)量的要求詳見GB7563《水泥回轉(zhuǎn)窯用煤質(zhì)量》。第七節(jié) 高爐噴吹用煤的質(zhì)量要求（一）高爐噴吹無煙煤粉技術(shù)近年來，為降低焦炭消耗，增加生鐵產(chǎn)量，改善生鐵質(zhì)量，將無煙煤粉或重油從風(fēng)口隨熱風(fēng)噴入高爐的噴吹技術(shù)得到了大力發(fā)展。采用噴吹技術(shù)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(jià)格不斷上漲，噴吹重油受到一定的限制，噴吹無煙煤粉技術(shù)得到了發(fā)展。我國自20世紀(jì)60年代起開始對高爐噴吹無煙煤粉技術(shù)進(jìn)行研究，現(xiàn)在這方面已達(dá)到國際先進(jìn)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(shù)，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(tái)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(shù)?，F(xiàn)在我國高爐噴吹年用煤量已達(dá)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(shí)，還會(huì)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(yùn)行，使生鐵的質(zhì)量也有所提高。噴吹設(shè)備遠(yuǎn)比煉焦設(shè)備簡單，其投資只相當(dāng)于同等能力焦?fàn)t投資的20％25％，加工煤粉的能耗也遠(yuǎn)比煉焦工藝低得多，因而噴吹煤粉在設(shè)備投資、成本、運(yùn)行、維護(hù)及節(jié)能等方面的效益都很顯著。國外對噴吹煤粉技術(shù)也比較重視，英、法、美等國家已先后采用了這一技術(shù)。在日本，已有16座高爐采用了噴吹煤粉技術(shù)。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(xiàng)技術(shù)在日本已得到了應(yīng)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(jī)進(jìn)行研磨。粒度達(dá)到要求的煤粉（小于160目或小于200目）通過慣力傳送到旋風(fēng)除塵器，粒度達(dá)不到要求的煤粉再重新進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行研磨，粒度的大小是通過風(fēng)力的大小來控制的。在球磨的同時(shí)，用鼓風(fēng)機(jī)向球磨機(jī)內(nèi)吹入熱風(fēng)以除去煤中的水分。煤粉從旋風(fēng)除塵器的下部依次進(jìn)入貯料倉和給料倉。從旋風(fēng)除塵器上部跑出的煤粉再進(jìn)入布袋塵器進(jìn)行除塵，收集下來的煤粉從布袋除塵器的下部依次進(jìn)入貯料倉和給料倉。最后用壓縮空氣（或氮?dú)猓⒚悍蹚母郀t的風(fēng)口直接噴入高爐回旋區(qū)。噴入的煤粉在回旋區(qū)內(nèi)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(yīng)后生成的CO是高爐冶煉過程的主要還原劑。隨著噴吹技術(shù)的不斷提高，目前國內(nèi)有些大型鋼鐵公司已開始采用單獨(dú)噴吹煙煤粉或無煙煤粉的混合噴吹技術(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大了噴吹用煤的資源。（二）高爐噴吹用煤對煤炭質(zhì)量的要求高爐噴吹用煤對煤的質(zhì)量要求較高，煤質(zhì)的好壞對噴吹的經(jīng)濟(jì)效益和高爐的正常操作都有直接影響，一般認(rèn)為，高爐噴吹用煤的質(zhì)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(huì)減弱，節(jié)焦效果變差。其次，灰分高還會(huì)使高爐的渣量增加，酸性物質(zhì)的含量增高，影響造渣。因?yàn)闉榱吮３譅t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(zhì)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(nèi)料柱的透氣性，使生鐵的產(chǎn)量下降，質(zhì)量降低。生產(chǎn)實(shí)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(yīng)超過12％，最高不應(yīng)超過17％。2. 硫含量要低高爐噴吹用煤的硫含量應(yīng)盡可能低。高爐內(nèi)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(nèi)硫循環(huán)，只能靠爐渣排出。入爐煤粉含量高導(dǎo)致生鐵硫含量增高，降低生鐵質(zhì)量，使高爐操作指標(biāo)下降，同時(shí)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(huì)使煤的發(fā)熱量有所降低，還會(huì)使干燥系統(tǒng)的能耗增高，給球磨帶來困難，使球磨機(jī)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(yīng)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?qū)⒏咦冑|(zhì)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(dāng)Vdaf較高時(shí)，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(xiǎn)性較大，噴吹需在惰性氣體（一般為氮?dú)猓┲羞M(jìn)行，設(shè)備相當(dāng)復(fù)雜些，成本也略有增高，盡管近年來國內(nèi)外煙煤噴吹技術(shù)已有了很大的發(fā)展，但從我國的實(shí)際情況及煤炭資源特點(diǎn)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(zhì)量要求高爐噴吹用煤的固定碳含量應(yīng)高些，一般以大于75％為宜。哈氏可磨性指數(shù)HGI也應(yīng)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(huì)給制粉工藝帶來一定的困難，增加動(dòng)力消耗，同時(shí)使噴吹設(shè)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?yàn)橹袃煞N元素會(huì)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?yàn)镃aO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(dāng)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(chǔ)量約占全國煤炭總儲(chǔ)量的13％左右（截止1996年底），其絕對儲(chǔ)量達(dá)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(wù)局，永夏礦區(qū)、焦作礦務(wù)局，山西省的陽泉礦務(wù)局、晉城礦務(wù)局，北京礦務(wù)局，寧夏的石炭井礦務(wù)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(zhì)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(shù)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(jī)械化水平的提高，煤炭的質(zhì)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(jì)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(zhì)的無煙洗精煤，則供需雙方都能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，噴吹用煤量將會(huì)逐年增加。將優(yōu)質(zhì)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(zhì)量要求（一）燒結(jié)礦用無煙煤的質(zhì)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(shí)的焦比也會(huì)大幅度上升，所以這種貧礦通常都要進(jìn)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(jié)（熔融）成塊。燒結(jié)時(shí)，過去多用焦粉作燃料，因此對燒結(jié)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(jié)用無煙煤的灰分應(yīng)小于15％，％（最高也不應(yīng)超過1％），否則會(huì)增高生鐵的含硫量而影響燒結(jié)質(zhì)量。此外。（二）電石爐用無煙煤的質(zhì)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(zhì)量要求如下表：煤質(zhì)指標(biāo)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(yàn)項(xiàng)目專用符號GB/T4831998本標(biāo)準(zhǔn)采用各分析試驗(yàn)項(xiàng)目的英文名詞第一個(gè)字母或縮略字，以及各化學(xué)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(yàn)項(xiàng)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(jié)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(dòng)溫度，℃GR˙I——粘結(jié)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(nèi)在水分，％MM——礦物質(zhì)，％PM——透光率，％Q——發(fā)熱量，J/g或MJ/kgR˙I——羅加指數(shù)；SS——抗碎強(qiáng)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(zhì)層最大厚度，mma——二氧化碳轉(zhuǎn)化率，％對各分析試驗(yàn)項(xiàng)目的進(jìn)一步劃分，采用相同的英文名詞的第一個(gè)字母或縮略字，標(biāo)在有關(guān)符號的右下角。本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的分析試驗(yàn)項(xiàng)目中采用的下標(biāo)有下列幾種：f——外在或游離；inh——內(nèi)在；o——有機(jī)；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(jié)果，采用下列英文字母，標(biāo)在有關(guān)符號的右下角、項(xiàng)目細(xì)劃分符號后面，并用逗號分開。本標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算（GB/T2132003）工業(yè)上是根據(jù)煤的收到基低位發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。煤的收到基恒容低位發(fā)熱量的計(jì)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?jǐn)?shù)（％）；Mad——煤的空氣干燥基水分（按GB/T211測定），單位為百分?jǐn)?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?jǐn)?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(shí)際工業(yè)燃燒中則是恒壓狀態(tài)，嚴(yán)格地講，工業(yè)計(jì)算中應(yīng)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(jì)算：式中：Qad——煤的空氣干燥基氧含量（按GB/T475計(jì)算），單位為百分?jǐn)?shù)（％）；Nad——煤的空氣干燥基氮含量（按GB/T475計(jì)算），單位為百分?jǐn)?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?jǐn)?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?jǐn)?shù)（％）；干燥基時(shí)M=0,空氣煩躁基時(shí)M=Mad，收到基時(shí)M=Mt，其余符號同前。