选煤基础知识文档格式.docx
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煤的水分是评价煤炭经济价值的基本指标。
煤的内在水分与煤的煤化程度和内部表面积有关，一般来说变质程度越低，煤的内部表面积越大，水分含量越高，经济价值越低。
煤的水分对其贮存、运输、加工和利用均有影响。
在贮存时，水分能加速煤的风化、碎裂、自燃；
在运输中，会增加运输量，加大运费，并会增加装车、卸车的困难。
在西北、东北、华北等寒冷地区，水分大的煤在长途运输中会冻结，给卸车造成极大困难。
煤的水分在燃烧时要消耗一定的热量，在炼焦时要延长结焦时间，而且影响焦炉的寿命。
8.
什么是煤的灰分？
煤的灰分是指煤完全燃烧后残留物的产率。
煤中的灰分一般表明了煤中矿物质的含量。
煤的灰分分为内在灰分和外在灰分。
内在灰分是指煤在成煤过程中混入的矿物杂质，外在灰分是指煤在开采、运输、贮存过程中混入的矿物杂质，即矸石，它可以通过洗选方法除去。
煤的灰分是衡量煤炭质量的一个重要指标，它不仅影响煤的热量，而且影响其加工利用。
在选煤过程中要尽量除去外来的矿物杂质，降低灰分。
9.
灰分对煤的应用有何影响？
煤的灰分对煤的加工利用有不利影响。
外在灰分越高，在洗选时排除的矸石量越大。
内在灰分越高，煤就越难选。
煤的灰分高，会增加运输量和运费。
在燃烧时，灰分越高，热效率越低，而且会增加烟尘排放量和炉渣量，加剧燃煤对大气的污染。
炼焦时，精煤灰分越高，焦炭的灰分就越高，炼铁的焦比就增加，高炉利用系数就降低，产铁量减少。
10.
什么是煤的挥发分？
煤的挥发分是指煤在与空气隔绝的容器中在一定高温下加热一定时间后，从煤中分解出来的液体（蒸气状态）和气体减去其水分后的产物。
它是评价煤炭质量的重要指标和进行煤的分类的重要依据。
煤的挥发分越高，煤的煤化程度越低，在燃烧中越容易点燃。
在测定煤的挥发分产率时，要严格遵守试验方法所规定的条件，否则其化验结果就没什么意义。
11.
什么是煤的固定碳？
煤的固定碳是指煤在隔绝空气的条件下有机物质高温分解后剩下的残余物质减去其灰分后的产物，主要成分是碳元素。
根据固定碳含量可以判断煤的煤化程度，进行煤的分类。
固定碳含量越高，挥发分越低，煤化程度越高。
固定碳含量高，煤的发热量也越高。
12.
煤的元素分析包括哪些项目？
煤的元素分析就是测定煤中的碳、氢、氧、氮和硫等重要元素的含量。
（1）碳和氢。
碳和氢是煤中的主要成分，在燃烧时能放出大量的热量。
一般来说，煤中有机物质的元素随着煤化程度而有规律的变化。
煤化程度越高，碳的含量越高，而氢和氧的含量越低。
（2）氧。
煤中的氧是助燃元素,含量随煤化程度的加深而降低。
（3）氮。
煤中的氮含量不高，一般都在2％以下。
煤中氮在燃烧时形成氮的氧化物等有害气体，污染大气。
（4）硫。
煤中的硫是有害杂质，含量一般在0.5％～3％。
煤中的硫分为有机硫和无机硫。
有机硫是在成煤过程中与有机物一起进入煤中的。
无机硫又分为硫化铁（黄铁矿）硫和硫酸盐硫。
煤中的硫在燃烧时形成SO2，污染大气。
SO2在光和热的作用下形成酸雨，腐蚀金属、设备，危害植物生长。
硫分在炼焦过程中转移到焦炭中，焦炭中的硫在炼铁中又转移到铁中，使铁变脆。
因此，硫分是评价煤质的重要指标。
硫化铁硫可在煤炭洗选中除去一部分，硫酸盐硫和有机硫只有在燃烧过程中或在净化烟道气中才能脱除。
13.
煤的工艺性能包括哪些？
煤的工艺性能包括煤的粘结性、发热量、化学活性、热稳定性等。
（1）煤的粘结性。
煤的粘结性是指煤粒在隔绝空气的条件下加热到一定温度后，能够熔融、粘结成焦块的性能。
一般以罗加指数、胶质层指数来表示。
罗加指数是反映烟煤粘结性的一种指标。
它是以烟煤在加热过程中产生胶质体粘结其他惰性物质能力的大小，作为粘结性指数高低的基础，用于鉴定煤的粘结性和确定煤的牌号。
胶质层指数是指煤粒在隔绝空气条件下加热到一定温度后，有机质受热分解，软化成胶体物质层的厚度，通常以其最大厚度Y值来表示。
罗加指数越高，煤的粘结性越好。
胶质层指数越高，煤的结焦性越好。
煤的粘结性能受煤的煤化程度、煤岩组成、氧化程度、灰分等多种因素影响。
煤化程度最高和最低的煤一般都没有粘结性。
（2）煤的发热量。
煤的发热量也是煤质的一个重要指标。
它是指每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量，用MJ/kg
表示。
发热量与煤化程度呈规律性的变化，一般煤化程度越高，煤的发热量越高。
（3）煤的化学活性。
煤的化学活性是指煤在一定温度下与水蒸气、氧气等相互作用的反应能力，是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。
（4）煤的热稳定性。
煤的热稳定性是指块煤在高温条件下保持原来块状的能力。
它也是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。
14.
煤的密度有哪些表示方法？
煤的密度的三种表示方法为：
（1）真密度：
单位体积（不包括煤的所有空隙）煤的质量，用比重瓶法或其他置换方法测定。
（2）视密度：
单位体积（不包括煤粒间的空隙，但包括煤粒内的空隙）煤的质量，用水中称量法（涂蜡法、涂凡士林法和水银法）测定。
（3）堆密度：
单位体积（包括煤粒间的空隙，也包括煤粒内的空隙）煤的质量。
堆密度的测定，可在一定容积的容器中用自由堆积方法装满煤，然后称出煤的质量，再换算成单位体积的质量（t/m3
）
。
15.
什么是煤的孔隙率？
煤的孔隙体积与煤的总体积之比称为孔隙率或气孔率，也可用单位质量的煤所包含的孔隙体积（cm3/g）来表示。
孔隙率的计算公式：
孔隙率=（真密度-视密度）/真密度×
100%
16.
什么是煤的脆度？
煤的脆度是表征煤炭机械坚固性的一个指标，即煤被破碎的难易程度。
煤炭脆度的试验方法有抗压强度法和抗碎强度法等。
最高煤化度和低煤化度煤的脆性都较小，而中等煤化度的肥煤与焦煤脆性最大。
并且挥发分小于10％的无烟煤其脆性比高挥发分的褐煤低。
煤的脆度除了与煤化度呈抛物线的变化趋势外还与岩相组成有关。
根据煤脆度的降低和韧性的增长，可以把煤岩组分按下列次序排列：
丝炭最脆，镜煤、亮煤居中而暗煤最韧。
由于丝炭易碎，故通常煤粉中丝炭较多。
可见，不同煤化程度和不同岩相类型煤的脆度能为煤岩选择破碎提供理论和实验依据。
17.
什么是煤的可磨性？
煤的可磨性是指煤被磨碎成煤粉的难易程度。
通常，以某矿区易磨碎烟煤作为标准煤，将其可磨性定为100。
实测的煤可磨性指数越大则容易粉碎，反之则较难粉碎。
测定煤的可磨性在某些工业部门中具有重要的意义。
例如：
使用粉煤的火力发电厂和水泥厂，在设计与改进制粉系统并估算磨煤机的产量和耗电率时，常需测定煤的可磨性；
在应用非炼焦煤为主的型焦工业中，为了知道所用煤料的粉碎性，以便确定粉碎系统的级数及粉碎设备的类型等，也要预先测定煤的可磨性。
此外，煤的可磨性指数也是煤质研究的重要数据。
煤的可磨性与煤化度、煤岩组成、煤中水分含量和矿物质的种类、数量及分布情况等有关。
在实验室中测定煤可磨性有不同的方法，中国国家标准（GB2565）和国际标准
（ISO5074）规定用哈德格罗夫法测定。
哈氏可磨性的表示符号为HCI。
理论依据是磨碎定律：
在研磨煤粉时所消耗的功（能量）与煤磨碎后的总表面积成正比。
在实际测定时是用被测定煤样与标准煤样相比较而得出的相对指标表示。
哈德格罗夫法的要点是：
称取0.63～1.25mm的煤样50g，放在内装八个钢球的哈氏可磨性试验仪中，研磨环以20士lr/min转3min后，过0.074mm
（200目）筛子。
由筛上煤样量用下式计算可磨性指数：
HGI=13＋6.93（m－m1）
式中
m——煤样质量，g;
m1——研磨后0.071mm筛上煤样的质量，g。
哈德格罗夫可磨性指数与煤化度的关系：
随煤化度的增加，HGI呈抛物线变化，在Cdaf为90％处出现最大值，此时煤最容易磨碎。
煤的可磨性和脆度都表征了煤被粉碎的难易程度，但从实验方法可见：
煤的可磨性将煤磨成细粉，该指标对非炼焦煤的制粉工艺较合适；
而应用抗碎强度法所测定的煤的脆度，其力度范围与炼焦煤较为接近，因而煤的脆度用于衡量炼焦煤较为合适。
18.
什么是煤的润湿性?
煤的润湿性是煤吸附液体的一种能力。
当煤与液体接触时，如果固体煤的分子对液体分子的作用力大于液体分子之间的作用力，则固体煤可以被润湿，煤的表面粘附该液体。
相反，若液体分子之间的作用力大于固体煤的分子对液体分子的作用力，则固体煤不能被润湿。
对于同一种固体，不同液体的润湿性不同；
对于不同的固体，同一种液体的润湿性也不同。
煤的润湿性可应用于选煤：
因为煤易被油类润湿而不易被水润湿，但矸石则相反。
故在粉煤浮选时加入矿物油用空气鼓泡，此时精煤被油膜包围而上浮，而矸石被水包围而下沉，从而达到分选目的。
通常，可利用液体表面张力σ和固体表面所成的接触角θ的大小来判定一该液体对固体的润湿程度。
若液滴能润湿固体，接触角为锐角；
若液滴不能润湿固体，接触角θ为钝角。
通过测定接触角可确定液体对煤润湿性的大小。
对粉煤无法测定其接触角，可将粉煤加压成型块再进行测定。
19.
含矸率如何计算？
含矸率为粒度大于50mm的矸石量占全体原煤量的百分率，原煤采样筛分后，在大于50mm的粒级中人工拣选出矸石（包括硫铁矿）进程称量计算而得。
20.
煤和矸石的泥化如何测定？
煤和矸石遇水泥化的性质不同，是影响湿法选煤的重要问题之一。
将粒度为100～13mm的煤样和水（25kg
煤样加100kg水），在容积为200L，高1m，翻转速度为20r/min的转筒中，分别翻转5、15、25和30min后，测定粒度组成（大于13，13～0.5，0.5～0.045，小于0.045mm），确定其粉碎程度和微细颗粒的特性。
21.
为什么要对煤进行分类？
煤是国民经济发展的重要能源，为了合理地利用煤炭资源，必须将煤进行分类，制定合理地工业分类方案，其重要作用表现在：
（1）了解每一个贮煤和产煤区煤地工艺性质和经济价值，指导焦化工业的炼焦配煤。
（2）有计划地对煤炭资源进行评价、开采、洗选和综合利用。
（3）根据运输条件和工业需求，拟定煤的地区平衡与开采的最佳经济方案。
（4）制定煤炭工业的近期和长远规划。
（5）消除贸易中的混乱，便于在煤炭利用和研究方面进行技术和科技信息的交流。
总之，应按照不同工业用途提出的各种要求对煤进行分类，使其更好地为人类服务。
煤分类的基本原则是：
煤分类的指标，主要是反映煤的变质程度和工艺性质。
22.
我国煤的分类指标是什么？
我国煤分类国家标准，编号GB5715—86，我国煤炭按煤的煤化程度及工艺性能进行分类，对无烟煤、烟煤和褐煤采用煤化程度参数进行区分。
（1）无烟煤的分类：
无烟煤以干燥无灰基挥发分和干燥无灰基氢含量作煤化程度的指标来区分无烟煤的小，即无烟煤一号、无烟煤二号和无烟煤三号（如表46所示）。
表46
无烟煤的分类
类别
符号
数码
分类指标
Vdaf,%
Hdaf,%
无烟煤一号
WY1
01
0~3.5
0~2.0
无烟煤二号
WY2
02
>
3.5~6.5
2.0~3.0
无烟煤三号
WY3
03
6.5~10.5
3.0
（2）烟煤的分类：
烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分作指标，烟煤粘结性的参数选用粘结指数和胶质层最大厚度（或奥亚膨胀度）作指标来区分类别，即贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤共12类。
表47
烟煤的分类
（3）褐煤的分类：
褐煤采用透光率为煤化程度指标，以区分褐煤和烟煤，并把褐煤划分为褐煤一号和褐煤二号。
同时还采用恒湿无灰基高位发热量为辅来区分烟煤和褐煤。
表48
褐煤的分类
PM,%
MJ/kg
褐煤一号
HM1
51
0～30
≤24
褐煤二号
HM2
52
30～50
23.
煤炭如何按粒度分类？
煤炭的粒度，一般分为6个粒度级别。
表49
煤炭的粒度级别
粒度/mm
+100
100～50
50～25
25～13
13～6
6～0
50～0
命名
特大块
大块
中块
小块
粒煤
粉煤
混煤
如果有两个以上的粒级在生产时掺混在一起，就冠以“混”字，如>
13mm或>
25mm称为混块，13～50mm称为混中块，25～0mm称为混末煤，等等。
24.
设计中原煤的质量等级如何分类？
在设计中原煤质量常常用灰分、硫分、含矸率作为标准划分等级。
表50
原煤按灰分分等级
灰分/％
<
15
15～25
25
等级
低灰分
中等灰分
高灰分
表51
原煤按硫分分等级
硫分/％
1.0
1.0～2.5
2.5
低硫分
中等硫分
高硫分
表52
原煤按含矸率分等级
含矸率/％
1.0～3.0
低含矸
中等含矸
高含矸
25.
煤的用途有哪些？
根据煤的性质和各行业对煤炭燃烧和工艺性质的要求，煤的主要用途如下：
（1）无烟煤：
无烟煤硬度高，机械强度高，固定碳含量高，发热量高，挥发分很低，无粘结性，
燃点高，有良好的导电性，在工业上块煤用于生产合成氨的制气、电石、碳化硅、电极，粉煤用于高炉炼铁喷吹，可以节省焦炭。
无烟块煤是民用的主要燃料，粉煤成型可以生产煤球、蜂窝煤。
（2）贫煤：
挥发分低、不结焦，可作动力用煤和民用燃料。
（3）瘦煤：
挥发分低，结焦性差，主要用作炼焦配煤。
块煤也可作蒸气机车用煤。
（4）肥煤：
粘结性能最强，是炼焦配煤的主要煤种。
（5）长焰煤：
主要作动力和民用燃料。
（6）不粘煤：
作动力和民用燃料。
（7）褐煤：
主要作发电用煤，也可作气化、液化和热解加工原料。
第二节
选煤厂的基本情况
26.
选煤厂的分类有哪些?
选煤厂是对煤进行分选，生产不同质量、规格产品的加工厂。
（一）按精煤使用的目的不同，选煤厂可分为：
炼焦煤选煤厂和动力煤选煤厂。
炼焦煤选煤厂的工艺过程比较复杂，生产的精煤灰分低、质量高，主要供给焦化厂生产焦炭。
动力煤选煤厂的工艺过程一般比较简单，生产的精煤主要作为动力燃煤，大部分动力煤选煤厂只选块煤，末煤和粉煤不入选。
（二）按厂址和及其与煤矿的关系，选煤厂可分为五种类型：
（1）矿井选煤厂
厂址位于矿井的工业广场内，入选本矿原煤，一般选煤厂能力与矿井生产能力相当。
矿井选煤厂要保证矿井正常生产和选煤厂不开、停频繁，在原煤选前准备之后，进入选煤准备作业，有缓冲容量。
（2）群矿选煤厂
这类选煤厂入选几个矿井的原煤，厂址设在其中服务年限最长、生产能力最大的矿井工业广场内。
群矿选煤厂除了本矿井来煤外，还能分选其它矿井的原煤，因此应有外来煤的受煤设施。
（3）矿区选煤厂
厂址不设在任何一个矿井的工业广场内，应设在矿区内交通方便，距水电源较近，工程地质较好，矿区选煤厂分选若干矿井的原煤，一般用铁路运输原煤，一般用铁路运输原煤，有自备车头、车皮等。
（4）中心选煤厂
厂址设在矿区以外，入选外类煤的选煤厂。
（5）用户选煤厂
用户选煤厂设在用户企业，分选供给原煤矿井的煤。
（三）按选煤厂能力可分为：
小型、中型及大型选煤厂。
厂型
设计生产能力（Mt/a）
大型
1.2；
1.5；
1.8；
2.4；
3.0；
4.0；
5.0；
6.0及以上
中型
0.45；
0.6；
0.9
小型
0.3及以下
27.
选煤厂的组成部分包括哪些？
选煤工艺是由原煤性质和用户要求决定的，各厂不尽相同，有的差异较大。
但是，选煤厂都是由原煤受煤、原煤的选前准备、选煤、煤泥的分选、回收，选煤产品的脱水，干燥，产品的装车外运等部分组成。
大部分选煤厂有受煤、选前准备、选煤、装车等分别的各个厂房，各厂房之间有胶带输送机连结。
28.
什么是原煤受煤作业？
原煤受煤，就是原煤的进厂方式，原煤一般由矿井直接运送到选煤厂，也有用胶带输送机、箕斗、矿车运输原煤。
入选外来原煤的选煤厂，用火车运输原煤，故需要设置受煤坑，由螺旋卸料机或翻车机将原煤卸入受煤坑内，或由底开门车和人工卸煤。
为了防止特大块进入厂内，受煤坑上有200～300mm筛孔的铁篦子。
29.
什么是原煤的选前准备作业？
原煤的选前准备，主要是使原煤在粒度和级别上适合选煤的要求，并对选煤车间处理不了的大块和木块、铁器等杂物进行处理。
对动力煤要将原煤中需要进行分选的粒级筛出来，运到选煤车间。
在准备车间之后一般设置缓冲作用的原煤仓，有的选煤厂其原煤仓设在准备作业之前。
30.
什么是选煤作业？
原煤在这里分选为精煤、中煤、矸石。
一般选煤厂的选煤作业（0.5mm以上和0.5mm以下）和产品的脱水，筛分分级都在这个厂房进行。
有的选煤厂的浮选（0.5mm以下）和浮选精煤的脱水有单独厂房，往往这些厂的浮选是后增加的。
产品的干燥也有别的厂房，或厂房的一区段。
煤泥的处理分散在选煤厂的各个地方，大部分选煤厂的尾煤压滤车间在煤泥沉淀池附近，有单独的厂房。
31.
什么是选煤产品装车？
除用户选煤厂外，一般选煤产品都装火车外运，为此有一定容量的煤仓分别装运精煤、中煤或其它等级产品。
绝大部分选煤厂的矸石产品由矿车、汽车等运至附近的矸石山废弃。
32.
选煤的主要目的是什么？
选煤是利用煤炭与其他矿物质的不同物理、物理—化学性质，在选煤厂内用机械方法除去原煤中的杂质，把它分成不同质量、规格的产品，以适应不同用户的要求。
选煤的主要目的是：
（1）除去原煤中的杂质，降低灰分和硫分，提高煤炭质量，适应用户的需要。
（2）把煤炭分成不同质量、规格的产品，适应用户需要，以便有效合理地利用煤炭，节约用煤。
（3）煤炭经过洗选，矸石可以就地废弃，可以减少无效运输，同时为综合利用煤矸石创造条件。
（4）煤炭洗选可以除去大部分的灰分和50％～70％的黄铁矿硫，减少燃煤对大气的污染。
它是洁净煤技术的前提。
33.
选煤是利用煤和矸石的哪些物理性质的差别？
利用煤和矸石物理性质的差异而表明了不同工艺的特点。
根据煤块和矸石块的颜色、光泽及外形上的差别来进行分选，即为人工拣矸（手选），可以排除粒度在50mm以上的大块矸石。
利用相对密度的不同进行重力选煤，煤的相对密度在1.2～1.5之间，而矸石的相对密度在1.8以上，从而在重力选煤机中，将煤和矸石分离。
由于煤粒表面与矸石表面润湿性的差别，而采用了浮游选煤方法。
34.
选煤方法的种类有哪些？
选煤方法种类很多，可概括分为两类：
湿法和干法选煤。
选煤过程在水、重液或悬浮液中进行的，称为湿法选煤。
选煤过程在空气中进行的，称为干法选煤。
选煤方法还可以分为以下几种：
重力选煤，主要是根据煤和矸石的密度差别，实现煤和矸石分选的方法。
重力选煤又可以分为跳汰选、重介质选、溜槽选和摇床选等。
浮游选煤，主要是根据煤和矸石表面润湿性的差别，分选细粒（-0.5mm）煤的选煤方法。
特殊选煤主要是利用煤和矸石的导电率、摩擦系数、射线穿透能力等的不同，把煤和矸石分开，它包括静电选、磁选、摩擦选、放射性同位选等。
此外，还有手选，即人工拣矸。
它是根据块煤和矸石在颜色、光泽及外形上的差别由人工拣除。
35.
选煤厂的主要产品和副产品是什么？
选煤厂的主要产品是精煤，按照用户对精煤质量指标的要求，提供精煤产品，供焦化、气化和液化工业使用。
在精煤产品中，由于机械效率的关系，多少还夹杂着一些夹矸石，甚至极少量的矸石。
选煤厂的副产品有中煤、煤泥和煤尘。
中煤是介于精煤和矸石之间的一种产物，这是由夹矸石、净煤和矸石组成的混合产品，中煤可以作动力煤和生活用煤。
煤泥和煤尘都是指粒度在1mm以下的细粒煤炭，其区别是：
煤尘是干的，而煤泥含有较高水分。
这种副产品可作动力或民用燃料。
第三节
选煤方法
36.
跳汰选煤的工作原理？
原煤在上、下交变的脉动水流中，按密度大小分选的过程称为跳汰选煤。
原煤经过若干次水流上、下脉动的作用，逐渐密度小的精煤浮到上层，而密度大的矸石沉到下层，上层精煤由水流带走，矸石等重产物通过排渣机构排出。
因此，跳汰过程，主要是两个作用:
一是分层，要求尽量按密度分层，另一个是排渣，力求精确地切割床层，将已分好层的物料分开。
37.
重介质旋流器的分类？
重介质旋流器是一种利用离心力场强化细粒级矿粒在重介质中分选的设备。
根据其机体结构和形状可以分为：
圆锥型和圆筒型两产品重介质旋流器；
双圆筒串联型、圆筒型与圆锥型串联的三产品重介质旋流器。
根据给料方式可以分为有压给料式和无压给料式两种。
属于有压压给料式的有荷兰的D.S.M重介质旋流器及其仿制品，另外，美国的麦克纳利、英国的沃西尔、日本的倒立旋流器等。
属于无压给料式的有美国的D.W.P旋流器等。
38.
重介质旋流器的给料方式有几种？
重介质旋流器的给料方式有三种：
第一种是将物料与悬浮液混合后用泵打入旋流器，入料压力可达0.1MPa以上。
第二种是利用定压箱给料，物料和悬浮液在定压箱中混合后靠自重进入旋流器。
定压箱液面高于旋流器入料口（视旋流器直径大小而定），一般500mm直径的旋流器不低于5m的高度，以保证入料口压力不低于0.04
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