煤炭基础知识培训(谷风研究)
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于6 • Soft/Weak/semi coking coal • 挥发份大于27,CSN/FSI小于6
技术研究
22
三、炼焦工业用煤的要求及相应指标
• 煤炭的主要用途是燃烧、炼焦和造气等，也可作为 化工原料。为了得到强度高，灰分、硫分低的优质 冶金用焦，对炼焦用煤有以下要求：
（1）有较强的结焦性或粘结性 （2）煤的灰分要低 （3）煤的硫分要低 （4）配合煤的挥发分要合适
煤炭基础知识
主要内容
一、概述（煤的组成） 二、煤炭的国际、国内分类 三、炼焦工业用煤的要求及相应指标
技术研究
1
一、煤的组成
技术研究
2
1．煤的组成
煤包含有很多种元素，
由可燃物和不可燃物两部分 组成。
可燃物主要包括有机质
和少量的矿物质，不可燃物 包括水和大部分矿物质，象 碱金属、碱土金属、铁、铝 等的盐类。
10
2.1煤的国际分类（按热值分类）
技术研究
11
2.1煤的国际分类(简单分类）
• 1.Black coal/Hard coal （黑煤或硬煤） • 包括：烟煤（bituminous）和无烟煤
（anthracite） • 2. Brown coal（褐煤） • 包括：低热值的Lignite（褐煤）和Peat
技术研究
Fra Baidu bibliotek14
褐煤
褐煤划为2个小类： 年老褐煤和年轻褐煤，也是根据其性质和
利用特征不同而划分的。
技术研究
15
烟煤
• 贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气 肥煤、气煤、1/3焦煤、1/2中粘煤、弱 粘煤、不粘煤和长焰煤共12个煤类。
技术研究
16
按挥发份烟煤分类
• 烟煤按挥发分>10%~20%、>20%~28%、 28%~37和>37%的四个阶段分为低、中、 中高及高挥发分烟煤。
技术研究
23
炼焦煤与非炼焦煤基本区别指 标在于粘结性与结焦性
• 煤的粘结性反应烟煤在干馏过程中能够软化熔 融形成胶质体并固化粘结的能力。煤的粘结性 是煤形成焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥 煤的粘结性最好。
• 煤的结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融粘 结成半焦，以及半焦进一步热解、收缩最终形 成焦炭全过程的难能力。在炼焦煤中焦煤的结 焦性最好。
技术研究
9
二、煤的分类
• 煤的种类繁多，质量也相 差悬殊，不同类型的煤有 不同的用途。
• 如结焦性好或粘结性好的
煤是优质的炼焦用煤，热
稳定性好的无烟块煤是合
成氨厂的主要原料，挥发
分和发热量都高的煤是较
好的动力用煤，一些低灰、
低硫的年轻煤则是加压气
化制造煤气和加氢液化制
取人造液体燃料的较好原
料技。术研究
技术研究
3
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
碳
碳是组成煤大分子的骨架，在各元素 中最高，一般大于70%。随着煤化程度 的不断增高，煤中碳元素的含量也越高， 如某些超无烟煤，碳含量可超过97%。
技术研究
4
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氢
氢是煤中第二个重要的组成元素，它占 煤的质量分数为1～6%，越是年轻的煤， 其含量也越高。
（泥煤）
技术研究
12
2.2中国的分类法是以炼焦用煤为主 的工业分类法
新的煤分类国家标准把我国的煤从褐煤到无 烟煤之间共划分为14个大类和17个小类。
常见的三类：无烟煤、褐煤、烟煤
技术研究
13
无烟煤
无烟煤分为三个小类：
年老无烟煤、典型无烟煤、年轻无烟 煤，主要是按照各小类工艺利用特性的 不同而划分。
技术研究
5
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氧
氧元素是组成煤有机质的十分重要的元素， 越是年轻的煤，氧元素的比例也越大，发 热量常随氧元素含量的增高而降低，其含 量从1～30%均有。
技术研究
6
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氮
氮元素在煤中的比例较少，一般为0.5～ 3%。
技术研究
技术研究
24
炼焦煤粘结性与结焦性的 测定方法
• 测定煤粘结性和结焦性的实验常用方法 有：坩埚膨胀序数，罗加指数、粘结指 数、基氏流动度、胶质层指数、奥压膨 胀度和葛金焦型等七种
技术研究
25
1.坩埚膨胀序数（CSN） / 自由膨胀序数（FSI）
• 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，序数越大表示煤的粘结 性越强 ，主焦煤CSN一般在6以上。
7
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
硫
硫元素也是组成煤的有机质的一种常见元
素，它在煤中含量的多少，与煤化程度的 高低无明显关系，其含量从最低的0.1到 最高的10%均有。
技术研究
8
煤的元素组分的不同，不仅能反映出 煤化程度，而且也直接表征出煤性质
的不同。
如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘结性 很差或是没有粘结性的年轻煤；碳含量高、 氧含量低的煤则常是一些无粘结性的年老 煤，只有碳含量在84～88%，氢含量在5%以 上的中等变质程度的煤，才是结焦性较好 的炼焦用煤。
技术研究
17
按粘结性（G值）烟煤分类
• 0~5为不粘结和微粘结煤；>5~20为弱粘 结煤；>20~50为中等偏弱粘结煤； >50~65为中等偏强粘结煤；>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>25mm或奥亚膨胀度 b>150%（对于Vdaf>28%的烟煤， b>220%）的煤分为特强粘结煤。
技术研究
18
关于焦、肥、气、瘦煤的 命名
• 对G>85的煤需再测定胶质层最大厚度Y值或奥 亚膨胀度B值来区分肥煤、气肥煤与其它烟煤 类的界限。当Y值大于25mm时，如Vdaf>37%， 则划分为气肥煤。如Vdaf<37%，则划分为肥 煤。如Y值<25mm，则按其Vdaf值的大小而划 分为相应的其它煤类。如Vdaf>37%，则应划 分为气煤类，如Vdaf>28%-37%，则应划分为 1/3焦煤，如Vdaf在于8%以下，则应划分为 焦煤类。
技术研究
19
烟煤分类表
技术研究
20
国外焦煤分类（美、澳、 加）
• Hard coking coal 硬焦煤 • Soft coking coal 软焦煤 • Weak/semi coking coal 弱/半软焦煤 • PCI coal 喷吹煤
技术研究
21
国外焦煤分类（美、澳、 加）
• Hard coking coal 硬焦煤 • 灰份小于10,挥发份小于27,CSN/FSI大
技术研究
22
三、炼焦工业用煤的要求及相应指标
• 煤炭的主要用途是燃烧、炼焦和造气等，也可作为 化工原料。为了得到强度高，灰分、硫分低的优质 冶金用焦，对炼焦用煤有以下要求：
（1）有较强的结焦性或粘结性 （2）煤的灰分要低 （3）煤的硫分要低 （4）配合煤的挥发分要合适
煤炭基础知识
主要内容
一、概述（煤的组成） 二、煤炭的国际、国内分类 三、炼焦工业用煤的要求及相应指标
技术研究
1
一、煤的组成
技术研究
2
1．煤的组成
煤包含有很多种元素，
由可燃物和不可燃物两部分 组成。
可燃物主要包括有机质
和少量的矿物质，不可燃物 包括水和大部分矿物质，象 碱金属、碱土金属、铁、铝 等的盐类。
10
2.1煤的国际分类（按热值分类）
技术研究
11
2.1煤的国际分类(简单分类）
• 1.Black coal/Hard coal （黑煤或硬煤） • 包括：烟煤（bituminous）和无烟煤
（anthracite） • 2. Brown coal（褐煤） • 包括：低热值的Lignite（褐煤）和Peat
技术研究
Fra Baidu bibliotek14
褐煤
褐煤划为2个小类： 年老褐煤和年轻褐煤，也是根据其性质和
利用特征不同而划分的。
技术研究
15
烟煤
• 贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气 肥煤、气煤、1/3焦煤、1/2中粘煤、弱 粘煤、不粘煤和长焰煤共12个煤类。
技术研究
16
按挥发份烟煤分类
• 烟煤按挥发分>10%~20%、>20%~28%、 28%~37和>37%的四个阶段分为低、中、 中高及高挥发分烟煤。
技术研究
23
炼焦煤与非炼焦煤基本区别指 标在于粘结性与结焦性
• 煤的粘结性反应烟煤在干馏过程中能够软化熔 融形成胶质体并固化粘结的能力。煤的粘结性 是煤形成焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥 煤的粘结性最好。
• 煤的结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融粘 结成半焦，以及半焦进一步热解、收缩最终形 成焦炭全过程的难能力。在炼焦煤中焦煤的结 焦性最好。
技术研究
9
二、煤的分类
• 煤的种类繁多，质量也相 差悬殊，不同类型的煤有 不同的用途。
• 如结焦性好或粘结性好的
煤是优质的炼焦用煤，热
稳定性好的无烟块煤是合
成氨厂的主要原料，挥发
分和发热量都高的煤是较
好的动力用煤，一些低灰、
低硫的年轻煤则是加压气
化制造煤气和加氢液化制
取人造液体燃料的较好原
料技。术研究
技术研究
3
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
碳
碳是组成煤大分子的骨架，在各元素 中最高，一般大于70%。随着煤化程度 的不断增高，煤中碳元素的含量也越高， 如某些超无烟煤，碳含量可超过97%。
技术研究
4
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氢
氢是煤中第二个重要的组成元素，它占 煤的质量分数为1～6%，越是年轻的煤， 其含量也越高。
（泥煤）
技术研究
12
2.2中国的分类法是以炼焦用煤为主 的工业分类法
新的煤分类国家标准把我国的煤从褐煤到无 烟煤之间共划分为14个大类和17个小类。
常见的三类：无烟煤、褐煤、烟煤
技术研究
13
无烟煤
无烟煤分为三个小类：
年老无烟煤、典型无烟煤、年轻无烟 煤，主要是按照各小类工艺利用特性的 不同而划分。
技术研究
5
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氧
氧元素是组成煤有机质的十分重要的元素， 越是年轻的煤，氧元素的比例也越大，发 热量常随氧元素含量的增高而降低，其含 量从1～30%均有。
技术研究
6
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氮
氮元素在煤中的比例较少，一般为0.5～ 3%。
技术研究
技术研究
24
炼焦煤粘结性与结焦性的 测定方法
• 测定煤粘结性和结焦性的实验常用方法 有：坩埚膨胀序数，罗加指数、粘结指 数、基氏流动度、胶质层指数、奥压膨 胀度和葛金焦型等七种
技术研究
25
1.坩埚膨胀序数（CSN） / 自由膨胀序数（FSI）
• 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，序数越大表示煤的粘结 性越强 ，主焦煤CSN一般在6以上。
7
煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
硫
硫元素也是组成煤的有机质的一种常见元
素，它在煤中含量的多少，与煤化程度的 高低无明显关系，其含量从最低的0.1到 最高的10%均有。
技术研究
8
煤的元素组分的不同，不仅能反映出 煤化程度，而且也直接表征出煤性质
的不同。
如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘结性 很差或是没有粘结性的年轻煤；碳含量高、 氧含量低的煤则常是一些无粘结性的年老 煤，只有碳含量在84～88%，氢含量在5%以 上的中等变质程度的煤，才是结焦性较好 的炼焦用煤。
技术研究
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按粘结性（G值）烟煤分类
• 0~5为不粘结和微粘结煤；>5~20为弱粘 结煤；>20~50为中等偏弱粘结煤； >50~65为中等偏强粘结煤；>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>25mm或奥亚膨胀度 b>150%（对于Vdaf>28%的烟煤， b>220%）的煤分为特强粘结煤。
技术研究
18
关于焦、肥、气、瘦煤的 命名
• 对G>85的煤需再测定胶质层最大厚度Y值或奥 亚膨胀度B值来区分肥煤、气肥煤与其它烟煤 类的界限。当Y值大于25mm时，如Vdaf>37%， 则划分为气肥煤。如Vdaf<37%，则划分为肥 煤。如Y值<25mm，则按其Vdaf值的大小而划 分为相应的其它煤类。如Vdaf>37%，则应划 分为气煤类，如Vdaf>28%-37%，则应划分为 1/3焦煤，如Vdaf在于8%以下，则应划分为 焦煤类。
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烟煤分类表
技术研究
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国外焦煤分类（美、澳、 加）
• Hard coking coal 硬焦煤 • Soft coking coal 软焦煤 • Weak/semi coking coal 弱/半软焦煤 • PCI coal 喷吹煤
技术研究
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国外焦煤分类（美、澳、 加）
• Hard coking coal 硬焦煤 • 灰份小于10,挥发份小于27,CSN/FSI大