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煤炭知识

 

炼焦煤的分类与用途
一般将具有一定的粘结性,在室式焦炉炼焦条件下可以结焦,用于生产一定质量焦炭的原料煤统称为炼焦煤。根据我国的煤炭分类标准,烟煤中的气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤和贫瘦煤都属于炼焦煤,而褐煤、无烟煤以及烟煤中的长焰煤、不黏煤和贫煤都属于非炼焦煤。我国炼焦煤各煤种的储量不均匀,以气煤(包括1/3焦煤)最多,其次为焦煤。此外,尚有未分类的1.96%。
焦煤
用途:基础炼、焦配煤
特点:是一种结焦性最好的炼焦用煤,它的碳化程度高、粘结性好,加热时能产生热稳定性很高的胶质体。如用焦煤单独炼焦,能获得块度大、裂纹少、强度高、耐磨性好的优质焦炭。单独炼焦时,由于膨胀压力大,易造成推焦困难。
肥煤
用途:基础炼、焦配煤
特点:是粘结性最强、中等煤化程度的煤,加热时能产生大量胶质体。用肥煤单独炼焦能产生熔融性好、强度高的焦炭,但焦炭的横裂纹多,气孔率高,易碎,因此多与粘结性较弱的气煤、瘦煤或弱粘煤等配合炼焦。
1/3焦煤
用途:基础炼、焦配煤
特点:是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤。具有中高挥发分的强粘结性煤。用这种煤单独炼焦时,能生成熔融性良好、强度较高的焦炭。炼焦时,1/3焦煤的配入量可在较宽范围内波动,都能获得强度较高的焦炭,这种煤也是良好的炼焦配煤中的基础煤。
瘦煤
用途:基础炼、焦配煤
特点:是煤化程度最高的炼焦煤,它的挥发分低,受热后产生的胶质体数量比焦煤少,且软化程度高。用瘦煤单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭,但这种焦炭的耐磨强度较差,瘦煤作炼焦配煤用效果较好。
气肥煤
用途:基础炼、焦配煤
特点:是一种挥发分胶质体厚度都很高的强粘性肥煤类。气肥煤结焦性介于肥煤和气煤之间,单独炼焦对能产生大量气体和液体化学产品。
气煤
用途:基础炼、焦配煤
特点:是一种碳化程度最低的炼焦煤,加热时能产生较多的挥发分和较多的焦油,胶质体的热稳定性低于肥煤。气煤也能单独炼焦,但焦炭的抗碎强度和耐磨强度较差,焦炭多呈细长条且易碎,并有较多的纵裂纹。配煤炼焦肘多配入气煤,可增加产气率和化学产品回收率。
煤炭商务纠纷

是指煤炭商品销售过程买卖双方或供、运、需三方中的一方或两方对商品煤的服务、质量、数量、规格、运输效果及合同(协议、契约)中所规定的应履行的责任和义务有不同看法并影响了其中一方的利益,要求对方来人处理并给予赔偿;被要求方不同意此看法,由此发生分歧。这类煤炭销售中的分歧即为煤炭商务纠纷。依据纠纷的内容,可分为以下四类:
(1)商品煤质量纠纷
(2)商品煤数量纠纷
(3)煤炭订货合同纠纷
(4)拖欠煤款纠纷等
煤炭商务纠纷的存在除去生产、加工、装运等人为的原因以外,也有它客观的一面 ,那就是煤是大宗散装的生活资料和生产资料,而运输方式中以铁路运输为主,运距长,中途受风、雨、天灾影响大,所以它不象一般商品好管理。煤炭经过加工后,装入分品种的仓库。发运装车时,虽是一个品种煤,但每车的质量是不够均衡的。为了减少煤炭商务纠纷,使用户认识、理解煤炭的计价政策,国家做了一系列的规定和国标。要求广大用户掌握、监督煤矿提高煤炭产品质量等级,搞好交易工作。在有关经济法规、规定的指导下,科学合理地解决好这种纠纷,将推动煤炭商品经济向前发展。在国家法规的制约下,维护市场经济对资源配置的基础作用。
煤炭购运销合同
煤炭购运销合同是煤炭商品转移过程中,具有法人资格的当事人之间为实现这一经济目的而明确相互之间权利义务关系的协议。它是随着社会主义市场经济体制的不断完善,结合煤炭购、运销活动的实际,按照《中华人民共和国经济合同法》制定的专业性法规。这个法规将代替我国长期使用《煤炭订货合同》,将对保障社会主义市场经济的健康发展,保护煤矿、用户和运输企业的合法权益,维护煤炭经营秩序,协调购、运、销三方的关系,促进社会主义现代化建设,具有十分重要的意义。
1、煤炭购运销合同制定的主要依据是《中华人民共和国经济合同法》、《工矿产品购销合同条例》、《铁路货物运输合同条例》、《水路货物运输合同条例》等。煤炭购运销合同主要适用范围包括煤矿、铁路、交通、用煤和经营煤炭的企事业单位。
2、煤炭购运销合同的主体
用煤企业、事业单位及经销煤炭的企业与个人;
运方——铁路局、港务局委托和授权的企业法人与法人代表等;
销方——矿务局、煤矿的法人代表。
3、煤炭购运销合同的主要条款
包括商品煤量、品种、质量规格、价格、结算方式、交货时间与地点、发货人、起始站、收货人、到达站、违约责任等。煤炭购运销合同的签订可以通过订货会、煤炭交易市场以及其他渠道使购销双方直接见面订货,也可委托代理、函电等间接订货,需要经铁路运输及港口中转的煤炭,由铁路运输部门和交通部门参与核定运量、中转量之后,才能签订煤炭购运销合同。合同以书面形式签订,三方加盖公章或合同专用章后有效。煤炭购运销合同分为现货合同及中长期合同。一般应鼓励煤矿与固定大户实行定点供应,签订长期合同。合同一经签订就具有法律约束力,购运销三方都必须遵守,违 约者要承担经济责任。
4、煤炭购运销合同的履行过程主要有以下几个环节:
(1)申请煤炭月度运输计划,主要依据合同规定的订货数质量条款、交货有关条款,向运输部门申请月度运输计;一般由煤矿代请车,提前向运输部门申报。
(2)编制旬、日历装车计划,在月度煤炭运输计划的基础上,由煤矿负责分上、申、下三旬安排旬日历装车计划。
(3)煤矿按销售数质量准备发运煤炭,铁路部门按照核定的请车数,及时向煤矿配送车体完整、技术状态良好、清扫干净的敞车,经过路矿交接后,安排装车、计量,然后经路矿交接,配重后待发。运输部门按照月度运输计划运送煤炭,接合同规定的去向、运到期限,保质保量运交购方。若水陆联运的煤炭应签订销方、铁路、水路和购方四方合同,明确各方权力和义务,在履行合同中,必须与铁路部门做好衔接,分清职责,保证中转过程的煤炭不受损失,按时发运到目的港。
(4)购方必须按铁路部门或航运部门的通知,及时接卸煤炭和验收。购方在到站验收中发现煤炭质量不合格或者亏吨的,应当在I0天以内(自收到煤炭之日起计算)通知煤矿(并将有关的化验单、筛选记录、普通记录、验收重量记录一并寄去),逾期煤矿即不再受理。煤矿接到用煤单位的通知后,如果有异议应当在十天内(接到购煤单位通知日算起)答复或者派员前去处理,逾期即作为同意对方意见,负责赔偿。
(5)煤炭月度运输计划的变更,按有关规定必须提前45天与其他两方商议同意后方可变更,并办理变更手续。在执行过程中,月度运输计划一般不予变更,特殊情况,由铁路部门按规定处理。
(6)煤炭货款结算,这是煤炭运销的最后一个环节,也是最重要的环节,煤炭销售出去以后,煤炭企业通过煤款结算将煤款回收入帐,为企业的再生产提供保证。 煤款结算是依据合同中的煤价条款以及用户煤炭到站验收情况,核算最终煤款清算数额。主要采用二种结算类型,即先发煤后付款和先付款后发煤,前者主要采用银行承兑汇票结算方式;后者采用银行汇票、银行本票、汇兑、支票等任一种结算方式煤款构成主要包括煤价、矿杂费、增值税、运费等,在产地交货,收取出厂价,用户自付运费;销往地交货执行到站价,煤矿代收运费。运费按铁路运价及国家有关 规定执行。
5、煤炭购运销合同对违反合同的责任应予以明确,并规定违约方应交纳违约金给损失方。
(1)销方的违约责任。销方未按合同规定的分月煤炭数量提出煤炭月度运输计划 ,不能按合同规定装车发运,或者不能按合同规定的去向请车和托运;研发煤炭品种、规格、质量不符合规定。
(2)运方的违约责任。运方在编制月度运输计划时,削减对于销方按合同规定的分月数量提出的煤炭月度运输计划;按合同规定的旬日历装车批次、时间和辆数向销方配送空车,或者不能按合同规定去向承运;销方配送的空车中有车体破损、技术状态不良、未清扫干净的车辆。
(3)购方的违约责任。购方不按合同规定购煤;煤炭运抵到站后,购方不接卸,或卸车迟缓压车;按铁路部门有关规定向运方交纳货车延期使用费外,如导致铁路停、限装,均要交纳违约金。煤炭购运销合同对合同当事人某一方可全部或部分免于承担违约责任提出如下规定 :
(4)当事人一方由于不可抗拒的原因或发生重大事故时,在取得国家主管部门证明后,可以免除在此期间被影响部分的违约金;
(5)已完成煤炭运量而未完成装车数或煤炭运输未完成部分不是一车时,可免除违约责任;
(6)无正当理由,用户不按期交付煤款和运费,发生中止供货,销方和运方均不负违约责任。
煤炭购运销合同规定当事人各方应逐日详细记录煤炭月度运输计划完成情况和未按本办法执行的责任,月末结帐,责任方应向有关损失方10日内付清违约金,逾期不付或欠付,每延付一天,加付金额的1%。煤炭购运销合同的纠纷处理和不明确之处参照《申华人民共和国经济合同法》有关条款执行。
 煤质
1、煤质本身对煤自燃敏感性有显著的影响。 
(1)煤的品级。煤的品级表明了煤的变质程度,常用挥发分含量和含煤量表示。品级低的纯煤自燃热敏感性高,而且,随着煤的品能升高其自燃敏感性下降。因而,干燥褐煤最易自热而无烟煤几乎不自燃。但含有大最水分的褐煤较纯褐煤不易自燃。 
(2)煤的水分含量。煤中水分的含量对煤的自燃性有很大影响。水分含量达饱和的煤,特别是在水分含量高的褐煤和次烟煤被开采和干燥前,煤体不再吸附水分, 因而不能放出润湿热。煤氧化放出的热量通常使内在水分温度升高。另一方面,自热时的化学反应需要有少量的水分参加。低口级煤水分含量远远大于化学反应的需要量。因而,对低品级煤来说,水 分实际上是煤自热的阻化剂。 
(3)矿物质。煤中的矿物成分也叫灰分。它可与氧反应放热增加煤温,而且使煤分解以增加煤与空气接触的表面积,如黄铁矿,它可以吸收氧化反应放出的部分热量降低煤的氧化反应进程;煤的高灰分使单位质量的氧化热降低。  
2、开采和贮运的环境因素 
环境因素对煤自热的影响为:可使煤的水分含量发生变化;改变煤氧接触条件:使生产成的热量扩散。可分为: 
(1)地质因素。断层和裂隙有利于空气和水分与煤接触。因而散热没有明显增加,却增加了煤发生氧化的机会和水的吸附。也就是说断层和裂隙增加了煤自燃的危险性。埋藏深的煤层地面漏风较少。采空区遗煤(特别对于厚煤层)因不能完全回采而增中了煤的自燃危险性。 
(2)开采因素。开采因素对煤自燃的影响主要有2个方面,即通风和煤破碎,没有通风或通风充分的地方,煤自燃的可能性较低。而通风不充分地方煤自燃的可能性较大。裂隙漏风是不充分漏分,它创造了煤进一步氧化的条件,而散热条件并未被改善。所以,任何漏风对煤炭自燃来说都是很危险的。 
(3)贮运因素。在贮存和运输过程中,影响煤自燃的因素要为通风不充分和干燥的低品级煤因雨淋和喷洒水产生润湿热。 
3、煤矸石的分类方法 
煤矸石的分类方法很多,从煤矸石作为充填物料的工程应用角度,其分类方法主要有以下几种: 
(1)按煤矸石来源可划分为:掘进研石和洗选歼石两大类。掘进研石即通常所称的"矿井白研",它主要是由煤矿巷道掘进中产生的大量岩块组成。洗选研石一般是由工作面采出的夹研以及小量的顶底板岩石经原煤洗选分离后排出,通常称为"黑歼"。掘进研石的力学性质最优,而洗选研石较均匀,且含水量较大。 
(2)按煤歼石自燃性质划分为:可燃煤矸石和不可燃煤歼石,可燃煤矸石又进一步划分为已燃煤歼石,半燃煤矸石和未燃煤歼石三种。资料分析表明,煤矸石的物理力学性质与煤砰石的燃烧程度有很大关系,已燃煤歼石危险性最小,粒度均匀,利用方便,而半燃煤矸石利用较为困难。 
(3)按煤矸石风化程度划分为未风化,微风化,中等风化及完全风化等,风化是煤砰石的普遍特性,风化程度取决于煤矸石的成份,煤矸石暴露时间的长短及大气气候条件。 
(4)按煤矸石化学组成或矿物组成划分。这类分类方法主要用于煤矸石的加工利用方面根据上述分类,本次研究选用开滦唐山矿新排放的掘进和洗选研石两大类作为试验的样本。煤当量
按标准煤的热值计算各种能源量的换算指标。中国又称标准煤 。各种燃料的含能量是不同的,如1吨煤约7560千瓦小时,1吨泥煤约为2200千瓦小时 ,1吨焦炭为7790千瓦小时,1立方米煤气为4.7千瓦小时等。为了使用的方便,统一标准,在进行能源数量、质量的比较时,将煤炭、石油、天然气等都按一定的比例统一换算成标准煤来表示(1 公斤标准煤的热值为29.27兆焦耳,即每吨标准煤为29270兆焦耳)。
其换算方法为:
1吨原油=1.43吨标准煤
1000立方米天然气=1.33吨标准煤
1吨原煤=0.714吨标准煤
煤当量
迄今尚无国际公认的统一标准 。1千克煤当量的热值,联合国、前苏联、日本、西欧大陆国家按29.3兆焦 (7000千卡)计算 , 而英国则是根据用作能源的煤的加权平均热值确定。中国采用的煤当量的热值为29.3兆焦/千克。原煤换算成煤当量时,按平均热值20.9兆焦/千克 (5000千卡/千克)计算,煤当量系数为 0.714 ;原油热值按41.8兆焦/千克 ( 10000千卡/千克 )计算 ,煤当量系数为1.429;天然气热值按39.0兆焦/米3 ( 9310千卡/米3 )计算,煤当量系数为 1.33 ;电的换算方法见能源计量当量。 1 吨标准煤相当于0.687623吨标准油。
卡路里与千焦的换算法
卡路里,也就是卡和千卡(大卡),都是能量的单位。1卡(小卡、cal)就是让一克水 升高一度所需的能量。食物能量通常用千卡计算,也称为大卡。按国际单位,能量应当用焦耳来表示。1焦耳=4.182卡,则1千卡=4.182千焦耳。有 时候也用这个单位表示食物当中的能量。大多数时候,人们用千卡这个单位来计算 食物当中的能量,因为它比较方便。1克淀粉或白糖含能量4千卡;1克脂肪含能量9千卡,1克蛋白质含能量4千卡。 
如果用焦耳表示,就有很多零头,算起来不方便。比如说,如果吃10克脂肪,那么就给身体带来了90千卡。如果吃50克重的爆米花,那么就增加了约170千卡的能量供应。一个人每天所需要的能量 ,也用千卡来计算。如果每天多吃一个中等大的苹果(约相当于90千卡)而不多运动,那么每天就会长10克脂肪,一年相当于3.6公斤的体重。
千卡=卡路里
千卡=大卡
1千卡=1000卡
1千焦=1000焦耳
1千卡1大卡1卡路里=1000卡
1千卡/1大卡/1卡路里(kcal)=4.184千焦(kJ)
1卡=4.182焦耳
煤的发热量与硫、磷
1.煤的发热量(卡/克或千卡/千克)把一克煤样放在高压充氧的弹筒中燃烧,由量热计测得的发热量称为弹筒发热量 (QDT)。当煤在弹筒中燃烧时,在高温高压下,氧生成硝酸,硫生成硫酸都放出热 量,这部分热量也包括在弹筒发热量内。另外,水分在弹筒的高压下保持液态,也放出冷凝热,而煤在空气中燃烧时,硫成为二氧化硫放出,而水分仍保持水蒸汽状态,故弹筒发热量减去硫和氧的校正 值后的发热量称为高位发热(QGW)工业上多采用应用。煤的低位发热量(QDW)作为计算和设计依据.低位发热量可按下式计算:
QDW=QGW-6(W+9H)式中:QGW,QDW----应用煤的高,低位热量,卡/克;
WY----应用煤的全水分,%;
HY---应用煤的氢含量,%
煤的发热量除直接定外,还可以根据元素分析或工业分析的数据进行估算。煤科院煤化学研究所(北京煤化所)根据我国煤质资料推导出许多发热量计算式,例如:利用元素分析数据,估算可燃基高位发热量的半经验公式低煤化程度的煤:
QGW=80CR+305(310)HR+22SR-26OR-4(Ag-10)式中,HR前面的系数对褐煤为305 ,对长焰煤,不粘煤和弱粘煤为310;对10%的煤,不计算最后一项灰分的校正值。由上式可知,OR,AG越高,QJW越低。
炼焦煤:QGW=80 CR +310HR+22SR-25OR-7(Ag-10)
无烟煤(低灰和高灰适用):
QGW=80(78.1)CR+320HR+22SR+(SR-OR)-8(AG-10)式中,对FR﹥1.5%的一般无烟煤 ,CR前面的系数用80;对HR≤1.5%的年老无烟煤,CR前面的系数采用78.1;对10%的所有无烟煤,公式中最后一项应予删去。利用工业分析数据,估算低热值煤高位发热量的半经验公式
高灰(AF>45~90%)烟煤:QGW=81CGD+55VF-3AF
高灰无烟煤:QGW=80CGD+50VF-3AF
石煤:QGW=80CGD+40VF-3AF
2.煤中的硫
煤中硫分的赋存形态通常可分为有机硫和无机硫两大类,煤中各种形态的硫分的总和称为全硫(SQ)
(1)有机硫: 煤的机质中所含的硫称为有机硫 (SYJ)。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质.蛋白质中含硫0.3~2.4%,而植物整体的含硫量一般都小于0.5%(红树等滨海盐生植物的硫分较高)。一般煤中有机硫的含量较低,但组成很复杂,主要由硫醚或硫化物,二硫化物,硫醇,噻吩类杂环硫公物及硫醌分合物等组成或官能团所构成。有机硫与煤的有机质结为一体,分布均匀,很难清除,用一般物理洗选方法不能脱除。一般低硫煤中以有机硫为主,经过洗选,精煤全硫因灰分减少而增高。
(2)无机硫: 无机硫又分为硫铁矿硫(STL),硫酸盐硫(STY)两种,有时也有微量的元素硫。硫化物硫与有机硫合称为可燃硫,硫酸盐硫则为不可燃硫。硫化物硫中绝大部分以黄铁矿硫形态存在,有时也有少量的白铁矿硫。它们的分子式都是FeS2,但黄铁矿是正方晶系晶体,多呈结梳状,透镜状,团块状和浸染状等形态存在于煤中;白铁矿则是斜方晶系体,多 呈放射状存在,它显微镜下的反射率比黄铁矿低。硫化物硫清除的难易程度与矿物颗粒大小及分布状态有关,颗粒 大的可利用黄铁矿与有机质比重不同洗选除去。但以极细颗粒均匀分布在煤中的黄铁矿则即使将煤细碎也难以除掉。硫化物硫在高硫煤的全硫中所占比重较大,它们一部分来源于适煤植物及其转化产物中的硫化物,另一部分则是由停滞缺氧水中的硫酸铁等盐类还原生成的。硫酸盐硫主要存在形态是石膏(CaSO4.2H2O),也有少量绿矾(FeSO4.7H2O)等。 
我国在部分煤中硫酸盐含量大部分小于0.1%,部分煤为0.1~0.3%。一般硫酸盐硫含量较高的煤,可能曾受过氧化。
3.煤中的磷
煤中的磷主要是无机磷,也有微量有机磷,炼焦时,煤中磷全部进入焦炭,焦中磷又全部进入生铁,使钢铁冷脆。因此,磷是煤中有害成分。我国煤中磷含量较低,一般为0.01~0.1%,最高不超过1%,多数情况下不超过炼焦用煤的工业要求Pg<0.01%。

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