關(guān)于東北地區(qū)商品煤特性在焦炭中的作用及用途探討

摘 要：煤是由沼澤環(huán)境中堆積的泥炭層被埋藏在地下轉(zhuǎn)化而成的，確立了煤是由古代植物演變而來(lái)的科學(xué)論斷。由原始成煤植物依次變?yōu)槟嗵?、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤時(shí)，碳含量逐漸增高，氧含量和揮發(fā)份逐漸降低，氫含量也有逐漸降低的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：煤炭 原煤 焦煤

煤是由古植物的各組成經(jīng)歷了腐泥化作用，成巖作用和變質(zhì)作用才成為今天的各種不同牌號(hào)的煤。

煤炭是世界上最重要的礦產(chǎn)能源之一，在我國(guó)的煙煤資源中，又分為可以用于煉焦工業(yè)的氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤和適用于動(dòng)力，氣化用的長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤和不粘煤四類。東北區(qū)以氣煤資源最多，約占全區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量的40%，商品煤的品種繁多，既有煉焦工業(yè)使用的精煤，又有不同塊度的粒級(jí)煤、還有動(dòng)力用的洗選煤、原煤和低質(zhì)煤。由于不同礦井的煤質(zhì)牌號(hào)和硬度的不同，洗選加工能力的不同，所以各礦區(qū)的商品煤的品種和質(zhì)量也都有顯著的差異。氣煤的特點(diǎn)是硫份較低，發(fā)熱量一般都比長(zhǎng)焰煤、不粘煤來(lái)得高，是一種變質(zhì)程度較低，揮發(fā)份較高的煉焦煤。具有中等及中強(qiáng)粘結(jié)性，在現(xiàn)代焦?fàn)t中能單獨(dú)結(jié)焦，但焦炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度較差一些，焦炭多呈細(xì)條或塊度較小，易碎，并有較多的縱裂紋，但焦炭的氣孔率高，反應(yīng)性好，可作為化肥用焦。在配煤煉焦時(shí)加入氣煤可提高產(chǎn)氣率和化學(xué)產(chǎn)品的收率，這種煤主要用于煉焦，也可采用高溫干餾方法來(lái)制造城市煤氣。如表0-1所示。

通常煤炭的揮發(fā)份是由可燃?xì)怏w和不可燃?xì)怏w組成，揮發(fā)份含量越高揮發(fā)份著火放出的熱量越對(duì)焦炭進(jìn)行加熱使焦炭能夠很快著火，揮發(fā)份析出后，煤會(huì)變得松散，空隙較多，增大燃燒表面積加速煤的燃燒過(guò)程，使煤燃燒完全，從而獲得較高的燃燒產(chǎn)率。在北方商品煤中，由以1/3焦煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、焦煤、肥煤、瘦煤最為普遍，例如：

一、1/3焦煤，它是一種介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過(guò)渡煤，在單獨(dú)煉焦時(shí)能生成質(zhì)量較高的焦炭，焦炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度都略低于肥煤焦炭，但明顯地高于氣肥煤和氣煤?jiǎn)为?dú)煉出的焦炭，因而它既能單煤煉焦，也是配煤煉焦中的重要煤種。如表0-2所示。

二、1/2中粘煤是一種中等粘結(jié)性的中高揮發(fā)份煙煤，其中有部分煤在單獨(dú)煉焦時(shí)能結(jié)成一定強(qiáng)度的焦炭，可作配煤煉焦的原料，粘結(jié)性較弱的一部分煤和單獨(dú)煉焦時(shí)結(jié)成的焦炭強(qiáng)度較差，粉焦率較高。

弱粘煤是一種粘結(jié)性較弱的從低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的煙煤，隔絕空氣加熱時(shí)生成的膠質(zhì)體較少，煉焦時(shí)有的能結(jié)成強(qiáng)度較差的小塊焦，有的只有少部分能凝結(jié)成碎屑焦，粉焦率很高，這種煤主要用作氣化、發(fā)電、機(jī)車、燒水泥和鍋爐燃料等。

不粘煤，多是一種在成煤初期已經(jīng)受到相當(dāng)程度氧化作用的從低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的煙煤，基本上不粘結(jié)或呈微弱的粘煤。煤的水分大于一般煙煤，有的還含有一定的次生腐植酸，含氧量不少在10%以上，這種煤主要用于發(fā)電、機(jī)車、造氣、燒制水泥以及各類鍋爐燃料和民用燃料。

三、焦煤，大部為中等揮發(fā)份，常具較強(qiáng)的粘結(jié)性和很好的結(jié)焦性。在現(xiàn)代焦?fàn)t中單獨(dú)煉焦時(shí)能煉出強(qiáng)度高、耐磨好的優(yōu)質(zhì)冶金焦。焦炭塊度適中。在煉焦時(shí)的配入量可在很大范圍內(nèi)變動(dòng)，是煉焦生產(chǎn)中的主要煤種。除高灰、高硫而可選性又差的焦煤適于作動(dòng)力燃料以外，一般多用于配煤煉焦。

肥煤，具有中高揮發(fā)份，是中等變質(zhì)階段的煙煤，隔絕空氣加熱時(shí)能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體。其特點(diǎn)是粘結(jié)性強(qiáng)，在配煤煉焦中能容納較多的惰性組粉。單獨(dú)煉焦時(shí)能生成熔融良好的焦炭，但有較多的橫裂紋。焦炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度比焦煤煉出的焦炭還好，粉焦率也很低，是配煤煉焦中的重要煤類。如表0-3所示。

在煤炭用途上，將商品煤分為原煤、篩選煤和洗選煤等，原煤是從礦井采出沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工的煤；篩選煤是原煤經(jīng)過(guò)篩選加工分段，去除部分煤矸石，并根據(jù)煤的粒徑大小分為大塊煤、小塊煤和粉煤；洗選煤是原煤經(jīng)過(guò)水洗加工，除去煤中大部分礦物雜質(zhì)的產(chǎn)品，根據(jù)洗選后煤中灰分的不同，分為洗精煤、洗中煤、煤泥和洗矸。其中洗精煤灰分最低，是質(zhì)量較好的煤，一般用作煉焦原料；洗中煤灰分較高，多作為電廠燃料；煤泥因粒徑很細(xì)，含水分和灰分又較高，只能作為

民用或一般鍋爐燃料，洗矸則廢棄不作商品，但有些礦區(qū)也作為劣質(zhì)燃料用或作為煤矸石電廠燃料回爐，總之，煤炭用途非常廣泛，發(fā)電用煤、蒸汽機(jī)車用煤、建材用煤、一般工業(yè)鍋爐用煤、生活用煤、冶金用動(dòng)力煤等，經(jīng)過(guò)加工后的煤炭、焦炭市場(chǎng)供不應(yīng)求。焦炭指標(biāo)，如表0-4所示。