炼焦煤

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PM % Qgt,maf MJ/kg
14
15
10.0~20.0
10.0~20.0 20.0~28.0 20.0~28.0
50~65
﹥65 50~65 ﹥65 ≤25.0 ≤150 ≤25.0 ≤150
烟煤 YM
焦煤
JM
24 25
16
肥煤 FM 26 36 1/3焦煤 1/3JM 35
10.0~20.0
(1)、煤炭的主要下游行业及其用途
电力 冶金 钢铁 建材 水泥 煤化工 化肥
3%
(2)、各下游行业煤炭消耗占比
18%
燃 烧 发 电
还 原 剂
烧 结
燃 料
原 料
原 料
12%
50%
17%
电 煤
焦 炭
喷 吹 煤
无 烟 煤
烟 煤
无 烟 煤
无 烟 煤
火电
钢铁
建材
化工
其它
数据来源:中经网,煤炭资源网
一、炼焦煤基础知识概述
(2)、煤的灰分
A、煤的灰分:煤在规定条件下完全燃烧时,煤中矿物质在此条件下,经一系列 分解、化合等复杂反应而形成的残留物。煤的灰分含量,应确切地说成是灰分产率。 B、煤的灰中主要成分:SiO2、Al2O3、CaO、MgO,还有少量的K2O、Na2O、P2O5、 MnO、TiO2,S、Pb等。
(3)、煤的挥发分
Mt M f 100 M f 100 M inh
④、不属于工业分析范围的其他水: A、结晶水:以化学方式与煤中的矿物质结合的水,即某些矿物成分的化 学结构中的一部分水。通常要在200℃以上才能分解析。 B、热解水或化合水:煤的有机质中的氧和氢,在干馏或燃烧时生成的水。
一、炼焦煤基础知识概述
一、炼焦煤基础知识概述
1.2.2
煤的元素分 析
通常是指组成煤有机质的五种主要元素,
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即碳、氢、氧、氮和硫。
一、炼焦煤基础知识概述 1.2.3 煤的发热量
(1)定义:是单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量,以符号Q表示, 也是评价煤质和热工计算的重要指标。 (2)、三种发热量: A、弹筒发热量:单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧 产物为O2、N2、CO2、HNO3、H2SO4、液态水以及固态灰时放出的热量。 B、恒容高位发热量:Qgr,V 高位发热量数值上=弹筒发热量-(HNO3生成热 + H2SO4校正热)。 C、恒容低位位发热量:Qnet,V 低位发热量数值上=恒容高位发热量-水(煤中原有的水和煤中氢燃烧 生成的水)的气化热。
一、炼焦煤基础知识概述 (3)、 中国煤炭分类图(GB/T 5751-2009)
一、炼焦煤基础知识概述
(4)、中国煤炭分类简表
分类指标 类别 无烟煤1号 无烟 煤WY 无烟煤2号 无烟煤3号 贫煤 贫瘦煤 瘦煤 代号 WY1 WY2 WY3 PM PS SM 编码 01 02 03 11 12 13 Vdaf % ≤3.5 3.5~6.5 6.5~10.0 10.0~20.0 10.0~20.0 10.0~20.0 Hdaf % ≤2.0 2.0~3.0 ﹥3.0 ≤5 5~20 20~50 G Y mm b %
一、炼焦煤基础知识概述
(2)、基氏流动度: 基氏流动度(Gieseler fluidity)所表征的是煤在干馏时形成 胶质体的粘度,可同时反映胶质体的数量和性质,流动度无加和性。
一、炼焦煤基础知识概述
(3)、坩埚膨胀序数:坩埚膨胀序数(Crucible Swelling Number), 简称CSN,又称自由膨胀序数(FSI),是表征煤的膨胀性和粘结性的指 标。利用CSN确定膨胀序数5以上煤时,分辨能力较差。
(2)、煤的粘结性:烟煤干馏时粘结其本身或外来的惰性物质的能力,是 烟煤干馏时所形成的胶质体显示的一种塑性,是评价炼焦用煤的一项主要指标。 煤的粘结性是煤结焦性的必要条件,与煤的结焦性密切相关。炼焦煤中以肥煤的 粘结性为最好。粘结指标:罗加指数、粘结指数、坩埚膨胀序数等;
(3)、煤的结焦性:烟煤在焦炉或模拟焦炉的炼焦条件下,形成具有一定
块度和强度的焦炭的能力。是评价炼焦用煤的一项主要指标。炼焦煤必须兼有粘 结性和结焦性,两者密切相关。炼焦煤中以焦煤的结焦性为最好。采用基氏流动 度、胶质层指数、奥亚膨胀度、葛金焦型和小焦炉试验等,作为结焦性指标。
一、炼焦煤基础知识概述 1.3.2 煤的工艺结焦性能的测定
(1)、胶质层厚度Y值:
Y值只能表示胶质体的数量和特性,不能反映胶质体的质量,而且Y值 受煤的挥发份和膨胀的影响较大,若膨胀度大,则Y值显著偏高。具有可加 性。(最大收缩度X值)
烟煤
弱黏煤
RN
5~30
不黏煤
BN
≤5 ≤5 5~35 30~50 ≤30.0 ≤24 –
长焰煤 褐煤 HM 褐煤二号 褐煤一号
CY HM2 HM1
一、炼焦煤基础知识概述
1.1.5
硬煤的国际分类
(1)、硬煤定义:是指恒湿、无灰基、高位发热量大于23.9
MJ/kg (5700kcal/kg)的烟煤和无烟煤。(1965年联合国发文)。
ad
3
d
4
干燥无灰基 (dry ash-free basis)
干燥无矿物质基 (dry mineral matter basis)
以假想无水、无灰状态 的煤为基准
以假想无水、无矿物质 状态的煤为基准
daf
可燃基 (r)
5
dmmf
一、炼焦煤基础知识概述 (6) 常用基准间转换公式
一、炼焦煤基础知识概述 (7)、常用基准间转换的实例
称分析煤样1.0400g放入事先鼓风并加热到105-110℃的烘箱中干燥2 h, 煤样失重为0.0312g;又称此分析煤样1.0220g,灼烧后失重为0.1022g;再称 此分析煤样1.0550g,在900℃下加热7min,失重0.2216g,试求该分析煤样的 Adt、Vdaf及Cad。 解: 0.0312 0.1022 Mad 100 % 3.0% Aad 100 % 10.0% 1.0400 1.0220 0.2266 Vad 100 % 3% 18.0% 1.0550 100 100 Ad Aad 10.0% 10.03% 100 Mad 100 3.0 100 100 Vdaf Vad 18.0% 20.69% 100 Mad Aad 100 3.0 10.03
一、炼焦煤基础知识概述
1.1.4 中国煤炭分类
(1)、四大主要分类指标: Vdaf; G; Y; b (2)、中国煤炭分类原则
A、按煤化程度(主要是干燥无灰基挥发分),将煤炭分为无烟煤、 烟煤和褐煤; B、无烟煤划分,采用干燥无灰基挥发分和干燥无灰基氢含量作为 指标,如果两种结果有矛盾,以按干燥无灰基氢含量划分的结果为准; 无烟煤共分三小类。 C、烟煤的划分,需同时考虑烟煤的煤化程度和工艺性能(主要是 粘结性)。烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分作为指标;烟煤 粘结性的参数,以粘结指数为主要指标,并以胶质层最大厚度(或奥阿 膨胀度)作为辅助指标。当两者划分的类别有矛盾时,以按胶质层最大 厚度划分的类别为准;烟煤共分十二小类。 D、褐煤的划分,采用透光率作为指标;褐煤共分二个小类。
一、炼焦煤基础知识概述 1.2.4
序号 1
煤质分析指标基准
基准术语 收到基 (as received basis) 空气干燥基 (air drier basis) 干燥基 (dry basis) 定义 以收到状态的煤为基准 符号 ar 旧称 应用基 (y) 分析基 (f) 干基 (g)
2
以达到空气干燥状态的 煤为基准 以假想无水状态的煤为 基准
A、煤样在规定条件下隔绝空气加热时逸出的挥发物减去水分后的数量占煤样试 验数量的百分比,定义为挥发分产率,简称挥发分。 B、煤的挥发分,主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物(以CH4为主)组成, 但煤中物理吸附水(包括外在水和化合水)和矿物质CO2不属于挥发分之列。
(4)、固定炭
A、固定炭:从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后残留物称为固定炭,简 记符号FC。固定炭实际是煤中的有机质在一定加热制度下产生的热解固体产物。 B、计算公式:FC = 100-(M+A+V)
1.1.3 煤的种类及其主要特征
(1)、煤的种类 根据成煤植物种类以及成煤条件的不同,可分三类: A、腐植煤:由高等植物经过复杂的生化、地质变化作 用生成的煤; B、残植煤:由高等植物残骸形成的煤; C、腐泥煤:由藻类等低等植物形成的煤。 (2)、腐植煤,是煤炭利用及化学加工的基础原料。 根据煤化度的不同,腐植煤可分为泥炭、褐煤、烟煤、 无烟煤。
Cad 100% (Mad Aad Vad ) 100% (3.0% 10.0% 18.0%) 69.0%
一、炼焦煤基础知识概述
1.3 煤的工艺性质
1.3.1 煤的塑性、粘结性和结焦性
(1)、煤的塑性:煤在干馏过程中形成的胶质体呈现塑性状态时所具
有的性质。其作用:对煤在炼焦过程中粘结成焦起着重要作用,是影响 煤的结焦性和焦炭质量的重要因素。
(3)、硬煤的国际分类表
一、炼焦煤基础知识概述
1.2 煤质主要分析指标
1.2.1 煤的工业分析 煤中水分、灰分、挥发分的测定及固定碳的计算。
一、炼焦煤基础知识概述
(1) 煤的水分
①、外在水(Wf):又称表面水分或表面水,是指在煤开采、运输、储存和 洗选过程中润湿在煤外表面、煤粒缝隙以及大毛细孔(非毛细孔,直径>10-5cm) 中的水分。外在水在45~50℃的温度下放置一定时间后即能蒸发掉。 含有外在水的煤,旧称为应用煤,现称收到基煤; 失去外在水的煤,旧称为风干煤,现称空气干燥基煤; ②、内在水(Minh):吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔(直径<10-5cm)中 的水,是指将风干煤加热到105~110℃时所失去的水份。 失去内在水的煤,称为绝对干燥基煤或干基煤; ③、全水分:煤的外在水分与内在水分之和(从形式上看),称为全水分。 工业分析一般只测定收到煤样的全水分和空气干燥煤样的水分。
一、炼焦煤基础知识概述 (3)、四大类腐植煤的主要特征
特征 颜色 光泽 外观 外部条带 自然水份 硬度 燃烧现象 比重 化学组成 泥炭 棕褐色为主 无 有原始植物残骸 多 很低 有烟 最低 含有糖类、 植物残骸、腐植酸 (从无到有) 褐煤 褐色到黑褐色 大多数无光泽,较暗 无原始植物残体, 无明显条带 较多 低,有一定硬度 有烟 较高 不含有糖类、 植物残骸、有腐植酸 (从多到少) 无腐植酸, 为腐植质 烟煤 黑色 有一定光泽 呈条带状 较少 较高 多烟 更高 无烟煤 灰黑色 有金属光泽 无明显条带 少 高 无烟 最高
20.0~28.0 28.0~37.0 28.0~37.0
﹥85
﹥85 ﹥85 ﹥65
﹥25.0
﹥25.0 ﹥25.0 ≤25.0
﹥150
﹥150 ﹥220 ≤220
一、炼焦煤基础知识概述
(4)、中国煤炭分类简表(续上表)
分类指标 类别 气肥煤 代号 QF 编码 46 34 气煤 QM 43 44 45 1/2中黏煤 1/2ZN 23 33 22 32 21 31 41 42 52 51 Vdaf % ﹥37.0 28.0~37.0 ﹥37.0 ﹥37.0 ﹥37.0 20.0~28.0 28.0~37.0 20.0~28.0 28.0~37.0 20.0~28.0 28.0~37.0 ﹥37.0 ﹥37.0 Hdaf % G ﹥85 50~65 35~50 50~65 ﹥65 30~50 ≤25.0 ≤220 Y mm ﹥25.0 b % ﹥220 PM % Qgt,maf MJ/kg
一、炼焦煤基础知识概述
一、炼焦煤基础知识的概述
一、炼焦煤基础知识概述
1.1 煤及其用途和分类
1.1.1 煤及其成煤过程
(1)、煤是由远古死亡植物残骸没入水中经过复杂的生物化作用,然
后被地层覆盖经过地质化学作用而形成的有机生物岩。
(2)、煤的成煤过程:
一、炼焦煤基础知识概述
1.1.2 中国煤炭用途与消耗
(2)、硬煤分类原则:采用3位数字表示煤的类别;第1位数字为
煤的类别,用干燥无灰基挥发分和恒湿无灰基发热量表示煤化度; 第2位数字为煤的组别,用表征煤的粘结性的坩埚膨胀序数或罗加指 数来评价;第3位数字为煤的亚组别,用代表煤的结焦性的格金焦型 或奥亚膨胀度来区分。此分类采用了以炼焦煤为主的体系。
一、炼焦煤基础知识概述
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