煤炭基础知识文档格式.docx
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这个过程,叫做泥炭化过程。
这个阶段需要漫长的地质历史时期,需要进行千百万年。
第二阶段由泥炭转变成褐煤,褐煤转变成烟煤,烟煤再转变成无烟煤阶段。
当泥炭层形成后,有水经常冲刷大陆的低洼地方,带来了大量的砂、石,在泥潭层逐渐形成岩层(称为顶板)。
被埋在顶板下的泥炭层在顶板岩石层的压力作用下,发生了压紧、失水、胶体老化、硬结等一系列变化,同时它的化学组成也发生了缓慢的变化,逐步变成比重较大,较致密的黑褐色的褐煤。
当顶板逐渐加厚,顶板的静压力逐渐增高,煤层中温度也逐渐升高后,煤质便发生变化,逐渐由成岩作用变成了以温度影响为主的变质作用。
这样褐煤逐渐变成了烟煤、无烟煤。
如果有更高的温度,最终可能变成石墨。
成煤必须具备四个先决条件:
(1)植物条件。
(2)气候条件。
(3)地理条件。
(4)地壳运动条件。
陕北煤田形成的地质年代
在漫长的地壳发展过程中,榆林经历了三次聚煤作用,形成了三个不同地质时代的煤田、即陕北石炭二叠纪煤田,陕北三叠纪煤田,陕北侏罗纪煤田。
三大煤田自下而上处于1500米以前的不同地层,含煤面积与全区土地面积相当,且有部分相互重叠。
石炭二叠纪煤田面积4万多平方公里,可采煤层11层,单层最大厚度15.47米,探明储量56.7亿吨。
煤种主要为长焰煤、气煤、肥煤、焦煤。
三叠纪煤田面积3678平方公里,主要可采煤层6层,探明储量O.33亿吨。
煤类主要为气煤、肥煤。
侏罗纪煤田面积24561平方公里,可采煤层14层,主采煤层5层、煤层单层最大厚度12.5米,每平方公里地下储煤1000万吨。
探明储量l349.4亿吨,煤类主要为长焰煤、不粘煤和弱粘煤。
关于神府煤田
通常讲的神府煤田,就是指侏罗纪煤田。
特点是煤层埋藏浅,煤质好。
我国已探明的最大煤田,占全国探明储量的15%相当于50个大同矿区、100个抚顺矿区,与俄罗斯的顿巴斯煤田和库兹巴斯煤田,德国的鲁尔煤田,美国的波德河煤田和阿巴拉契亚煤田,波兰的西里西亚煤田并称世界八大煤田。
第二部分各类煤的主要特征和用途
1.褐煤
它是煤化程度最低的煤。
其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。
多被用作燃料、气化或低温干馏的原料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制造磺化煤或活性炭。
一号褐煤还可以作农田、果园的有机肥料。
2.长焰煤
它的挥发分含量很高,没有或只有很小的粘结性,胶质层厚度不超过5mm,易燃烧,燃烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。
可作为气化和低温干馏的原料,也可作民用和动力燃料。
3.不粘煤
它水分大,没有粘结性,加热时基本上不产生胶质体,燃烧时发热量较小,含有一定的次生腐殖酸。
主要用作制造煤气和民用或动力燃料。
4.弱粘煤
水分大,粘结性较弱,挥发分较高,加热时能产生较少的胶质体,能单独结焦,但结成的焦块小而易碎,粉焦率高。
这种煤主要用作气化原料和动力燃料。
5.
1/2中粘煤
它具有中等粘结性和中高挥发分。
可以作为配煤炼焦的原料,也可以作为气化用煤和动力燃料。
6.气煤
挥发分高,胶质层较厚,热稳定性差。
能单独结焦,但炼出的焦炭细长易碎,收缩率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。
故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制造煤气、生产氮肥或作动力燃料。
7.气肥煤
它的挥发分和粘结性都很高,结焦性介于气煤和肥煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学物质。
最适合高温干馏制造煤气,更是配煤炼焦的好原料。
8.肥煤
具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分,加热时能产生大量的胶质体,形成大于25mm的胶质层,结焦性最强。
用这种煤来炼焦,可以炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭,但这种焦炭横裂纹多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小块。
由于粘结性强,因此,它是配煤炼焦中的主要成分。
9.1/3焦煤
它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤,具有很强的粘结性和中高等挥发分,单独用来炼焦时,可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭。
因此,它是良好的配煤炼焦的基础煤。
10.焦煤
具有中低等挥发分和中高等粘结性,加热时可形成稳定性很好的胶质体,单独用来炼焦,能形成结构致密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。
但因其膨胀压力大,易造成推焦困难,损坏炉体,故一般都作为炼焦配煤使用。
11.瘦煤
具有较低挥发分和中等粘结性。
单独炼焦时,能形成块度大、裂纹少、抗碎强度较好,但耐磨性较差的焦炭。
因此,用它加入配煤炼焦,可以增加焦炭的块度和强度。
12.贫瘦煤
挥发分低,粘结性较弱,结焦性较差。
单独炼焦时,生成的焦粉很多。
但它能起到瘦化剂的作用。
故可作炼焦配煤使用,同时,也是民用和动力的好燃料。
13.贫煤
具有一定的挥发分,加热时不产生胶质体,没有粘结性或只有微弱的粘结性,燃烧火焰短,炼焦时不结焦。
主要用于动力和民用燃料。
在缺乏瘦料的地区,也可充当配煤炼焦的瘦化剂。
14.无烟煤
它是煤化程度最高的煤。
挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强。
通常作民用和动力燃料。
质量好的无烟煤可作气化原料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料,以及制造电石、电极和炭素材料等。
第三部分煤炭产品品种和等级划分(GB/T17608-2006)
1.无烟煤和烟煤粒度划分
长焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤、气煤、气肥煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、瘦煤、贫瘦煤和无烟煤,根据粒度不同可以划分为12类,见下表1。
表1无烟煤和烟煤粒度划分
序号
粒度名称
粒度/mm
1
特大快
>
100
2
大块
50~100
3
混大块
50
4
中块
25~50,>
25~80
5
小块
13~25
6
混中块
13~50,>
13~80
7
混块
13,>
25
8
混粒煤
6~25
9
粒煤
6~13
10
混煤
<
11
末煤
13,<
12
粉煤
注1:
特大块最大尺寸不得超过300mm;
注2:
煤炭筛分应按GB/T477执行。
上表1为国家煤炭产品品种和等级划分,还有些地方分法,见下:
籽煤:
耔煤即末煤,是颗粒度在1.3~2.5cm之间的煤
三八大块:
即颗粒度为3~8cm之间的煤
二五耔煤:
即颗粒度为2~5cm之间的煤
面煤:
又称粉煤,即颗粒度小于3cm的煤
工程煤:
即掘进煤,杂质(主要为煤矸石)含量高,发热量低,价格便宜。
兰炭:
半焦、焦炭,利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成,固定炭高、灰分低、硫低、磷低等特征。
2.煤炭品种的划分
表2煤炭产品类别、品种和技术要求
产品类别
品种名称
技术要求
发热量
(Qnet,ar)/(kcal/kg)
灰分(Ad)/%
最大粒度
上线/%
1精煤
1-1冶炼用炼焦精煤
50,<
≦12.50
≦5
1-2其他用炼焦精煤
12.51~16.00
1-3喷吹用精煤
25,<
≧5619.79
≦14.00
2洗选煤
2-1洗原煤
300
无烟煤、烟煤:
≧3467.53
褐煤≧2630.54
--
2-2洗混煤
2-3洗末煤
20,<
2-4洗粉煤
2-5洗特大块
2-6洗大块
50~100,>
2-7洗中块
25~50
2-8洗混中块
13~50,13~100
2-9洗混块
13,>
2-10洗小块
13~20,13~25
2-11洗混小块
2-12洗粒煤
3筛选煤
3-1混煤
40
≦50
3-2末煤
13,<
3-3粉煤
3-4特大块
3-5大块
3-6中块
3-7混块
3-8混中块
13~50,13~100
3-9小块
3-10混小块
3-11粒煤
4原煤
4-1原煤,水采原煤
≧3467.53褐煤≧2630.54
5低质煤b
5-1原煤
<3467.53褐煤小于2630.54
5-2煤泥,水采煤泥
1.0,<
0.5
16.50~49.00
第四部分煤的加工
一、洗煤
洗煤是煤炭深加工的一个不可缺少的工序,从矿井中直接开采出来的煤炭叫原煤,原煤在开采过程中混入了许多杂质,而且煤炭的品质也不同,内在灰分小和内在灰分大的煤混杂在一起。
洗煤就是将原煤中的杂质剔除,或将优质煤和劣质煤炭进行分门别类的一种工业工艺。
洗煤过程后所产生的产品一般分为有矸石、中煤、乙级精煤、甲级精煤,经过洗煤过程后的成品煤通常叫精煤,通过洗煤,可以降低煤炭运输成本,提高煤炭的利用率,精煤是一般可做燃料用的能源,烟煤的精煤一般主要用于炼焦,它要去硫,去杂质等工业过程,以达到炼焦用的标准。
二、选煤
是利用与其它物质的不同物理、物理-化学性质,在选煤厂内用机械方法去除混在原煤中的杂质,把它分成不同质量、规格的产品,以适应不同有户的需求。
按照选煤厂的位置与煤矿的关系,选煤厂可以分为:
矿井选煤厂、群矿选煤厂、中心选煤厂和用户选煤厂;
我国现有的洗煤厂大多是矿井洗煤厂。
现代化的洗煤厂是一个由许多作业系统组成的连续机械加工系统。
1.跳汰选煤
跳汰选煤是指在垂直脉动的介质中按颗粒密度差别进行选煤过程。
跳汰选煤的介质是水或空气,个别的也用悬浮液。
目前,选煤中以水力跳汰的最多。
跳汰机是利用跳汰分选原理将入选原料按密度大小分选为精煤、中煤和矸煤等产品设备。
2.重介选煤
在密度大于1g/cm3的介质中,按颗粒密度的的大小差异进行选煤,叫做重介质选煤或重介选煤。
选煤所用的重介质有重液和重选浮液两类。
重介选煤的主要优点是分选