[拼音]:mei de fenlei
[外文]:coal classification
依据煤的工业用途、工艺性质和质量要求进行的分类,又称煤的工业分类。同一类煤有近似的特性,不同类煤的性质则有显著差异。工业分类是为了合理地使用煤炭资源以及统一使用规格。理想的分类方法应当既有充分的科学依据,又有实用意义。
煤的分类方案简介
由于研究内容和使用的不同,分类方法也有多种。早期,多根据煤的元素组成分类,这种分类方法称科学分类法,以1924年英国煤化学家C.A.赛勒提出的分类法比较著名。以后又有根据煤的生成条件提出的成因分类法,将煤分为腐殖煤、腐泥煤和残殖煤,这种分类法在地质上用的较多。而最有实用意义的是将煤的成因与工业利用结合起来,以煤的变质程度和工艺性质为依据的技术分类法。
各种以煤为燃料或原料的工业对煤都有其特定的技术要求,只有恰当地使用煤种才能保证产品质量,合理地利用煤炭资源。近代以煤的变质程度和工艺性质为参数的分类法发展较快,使煤分类具有更严格的科学性和广泛的实用性。但由于各国煤炭资源特点不同,以及工业技术发展水平的差异,各主要产煤国或以煤为主要能源的国家都根据本国情况,采用不同的分类方法。1956年,联合国欧洲经济委员会(ECE)煤炭委员会在国际煤分类会议上提出了国际硬煤分类表,其分类方法是以挥发分为划分类别的指标,将硬煤(烟煤和无烟煤)分成10个级别;以粘结性指标(自由膨胀序数或罗加指数)将硬煤分成4个类别;又以结焦性指标(奥亚膨胀度或葛金焦型)将硬煤分成6个亚类型,表中每个煤种均以3位阿拉伯数字表示,将硬煤分为62个煤类。为便于贸易上的交往,表中又将62个煤类归为Ⅰ~Ⅶ共11个统计组。对于褐煤,1974年国际标准化组织 (ISO)第27技术委员会(TC27)以ISO2950号标准颁布实施,该标准以水分和焦油产率为指标,将褐煤分为30个小类,每一小类用两位阿拉伯数字表示。但这两个分类方案并未在国际上得到全面推广。1985年2月,联合国欧洲经济委员会的国际煤分类会议上确定,以高位发热量小于24×106焦耳/千克、镜质组平均随机反射率小于0.6%作为区分褐煤和硬煤的分界线。对中等煤化程度和高煤化程度的硬煤则选用镜质组随机反射率、自由膨胀序数、挥发分产率、惰性组含量、高位发热量和反射率分布特征等6个指标和8位阿拉伯数字编号,将所有硬煤进行编码分类。但因划分太细,不便于使用,难以推广。
中国煤炭分类
20世纪50年代以来,中国煤产量和消耗量迅速增加,为了合理利用煤炭资源,1952~1953年提出东北区和华北区两个炼焦煤分类方案。1956年又制订了统一的中国煤(以炼焦煤为主)分类方案,以大致代表煤的变质程度的挥发分(%)和表征煤的结焦性的胶质层最大厚度Y(mm)两个指标为参数,将中国煤分为10大类24小类。该方案于1958年经国家技术委员会向全国推荐试行,起了统一中国煤分类的作用。但这一分类方案在试行中,也发现存在一定缺陷。1989年10月国家标准局发布了《中国煤炭分类国家标准》 (GB5751-86),将中国煤分为14类(如表)。
表中为干燥无灰基挥发分,G为粘结指数,Y为胶质层最大厚度(mm),b为奥亚膨胀度(%),PM为煤样的透光率(%),为煤的恒湿无灰基高位发热量(MJ/kg)。
褐煤泥炭经成岩作用形成的腐殖煤,煤化程度最低,呈褐色、黑褐色或黑色,一般暗淡或呈沥青光泽,不具粘结性。其物理、化学性质介于泥炭和烟煤之间。水分大、挥发分高、密度小,含有腐殖酸,氧含量常达15~30%,在空气中易风化碎裂,发热量低。按透光率PM大小将褐煤分为两小类,PM为30~50%的年老褐煤,PM≤30%的为年轻褐煤。褐煤可作燃料或气化原料,也能作提取褐煤蜡和制造腐殖酸盐类的原料。含油率达到工业要求时可用于低温干馏,制取焦油及其他化工产品。
长焰煤高挥发分的微粘结或弱粘结性煤。在烟煤中变质程度最低,单独炼焦时生成焦炭呈长条状,强度甚差,粉焦率高,主要作为动力燃料和气化原料。
不粘煤成煤初期的原始物质受强烈氧化作用,为低到中等变质程度煤。其特征是煤中含氧较高,挥发分中等,加热时没有粘结性。可做动力和民用燃料或气化原料。
弱粘煤还原程度较弱的低到中等变质程度的煤。挥发分中等,单独炼焦时能产生少量胶质体,焦炭为强度较小的小块焦。适用做动力燃料和气化原料。
1/2中粘煤中等变质程度的弱粘结性煤。挥发分中等,粘结性比弱粘煤稍好,其中有一部分煤在单独炼焦时能炼出一定强度的焦炭,可适量作为炼焦配煤原料,粘结性较差的一部分煤适宜做动力燃料和气化原料。
气煤变质程度介于1/2中粘煤与气肥煤之间。主要特征是挥发分高,加热时具有中等粘结性,单独炼焦时焦炭细长易碎,焦炭强度优于长焰煤,低于焦煤、肥煤。主要作为炼焦配煤,也是制造干馏煤气的原料。
气肥煤高挥发分的特强粘结性煤。性质介于气煤和肥煤之间,单独炼焦时能产生大量液体和气体产品。气肥煤适合于制造干馏煤气,也可作为炼焦配煤以增加化学产品。
1/3焦煤中高挥发分的强粘结性煤。特性介于焦煤、肥煤和气煤间的过渡煤,单独炼焦时能得到强度较好的焦炭。炼焦时其配入量可在较大范围内变化而获得强度高的焦炭,它是炼焦配煤中的基础煤。
肥煤中等及中高挥发分的特强粘结性煤。变质程度中等,加热时能产生较多胶质体,单独炼焦时能产生熔融性良好、强度较高的焦炭,但出焦困难,且焦炭有较多横裂纹和蜂焦,故不适宜单独炼焦,是炼焦配煤中的重要煤种。
焦煤中等变质程度烟煤。挥发分中等或较低,结焦性好,是炼焦生产中的主要煤种,单独炼焦时可炼成块度大、熔融性好、裂纹少、强度高的焦炭,是优质炼焦原料。
瘦煤烟煤中变质程度较高的煤种。挥发分较低,在炼焦时具有中等粘结性,单独炼焦时能得到块度大、裂块少、强度较好的焦炭,但其耐磨性较差。一般作为炼焦配煤使用。
贫瘦煤弱粘结性低挥发分煤。单独炼焦时,粘结性比瘦煤差,因而焦炭粉焦甚多,但作为炼焦配煤,能起到瘦化作用。也可作为动力和民用燃料。
贫煤烟煤中变质程度最高的煤种。在美国煤炭分类中划分为半无烟煤。贫煤挥发分低,一般无粘结性,因此不能结焦,其燃烧时火焰短,耐烧。主要做民用或动力燃料。
无烟煤变质程度最高的煤种。挥发分低于10%,固定碳高于90%,燃烧时无烟,密度大,硬度高。按其挥发分和用途可分为 3个小类。无烟煤是较好的民用燃料,也可以做动力燃料,又是合成氨和碳化学产品的重要原料。低灰、低硫无烟煤是制造碳素材料和活性炭的原料,变质程度较低的无烟煤还可以做高炉喷吹燃料,以代替部分焦炭。
参考文章
- 表48 褐煤的分类采矿冶炼
- 我国煤的分类指标是什么?采矿冶炼
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