關于東北地區商品煤特性在焦炭中的作用及用途探討

摘 要：煤是由沼澤環境中堆積的泥炭層被埋藏在地下轉化而成的，確立了煤是由古代植物演變而來的科學論斷。由原始成煤植物依次變為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤時，碳含量逐漸增高，氧含量和揮發份逐漸降低，氫含量也有逐漸降低的趨勢。

關鍵詞：煤炭 原煤 焦煤

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

煤炭是世界上最重要的礦產能源之一，在我國的煙煤資源中，又分為可以用于煉焦工業的氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤和適用于動力，氣化用的長焰煤、不粘煤、弱粘煤和不粘煤四類。東北區以氣煤資源最多，約占全區煤炭儲量的40%，商品煤的品種繁多，既有煉焦工業使用的精煤，又有不同塊度的粒級煤、還有動力用的洗選煤、原煤和低質煤。由于不同礦井的煤質牌號和硬度的不同，洗選加工能力的不同，所以各礦區的商品煤的品種和質量也都有顯著的差異。氣煤的特點是硫份較低，發熱量一般都比長焰煤、不粘煤來得高，是一種變質程度較低，揮發份較高的煉焦煤。具有中等及中強粘結性，在現代焦爐中能單獨結焦，但焦炭的抗碎強度和耐磨強度較差一些，焦炭多呈細條或塊度較小，易碎，并有較多的縱裂紋，但焦炭的氣孔率高，反應性好，可作為化肥用焦。在配煤煉焦時加入氣煤可提高產氣率和化學產品的收率，這種煤主要用于煉焦，也可采用高溫干餾方法來制造城市煤氣。如表0-1所示。

通常煤炭的揮發份是由可燃氣體和不可燃氣體組成，揮發份含量越高揮發份著火放出的熱量越對焦炭進行加熱使焦炭能夠很快著火，揮發份析出后，煤會變得松散，空隙較多，增大燃燒表面積加速煤的燃燒過程，使煤燃燒完全，從而獲得較高的燃燒產率。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渡煤，在單獨煉焦時能生成質量較高的焦炭，焦炭的抗碎強度和耐磨強度都略低于肥煤焦炭，但明顯地高于氣肥煤和氣煤單獨煉出的焦炭，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性的中高揮發份煙煤，其中有部分煤在單獨煉焦時能結成一定強度的焦炭，可作配煤煉焦的原料，粘結性較弱的一部分煤和單獨煉焦時結成的焦炭強度較差，粉焦率較高。

弱粘煤是一種粘結性較弱的從低變質到中等變質程度的煙煤，隔絕空氣加熱時生成的膠質體較少，煉焦時有的能結成強度較差的小塊焦，有的只有少部分能凝結成碎屑焦，粉焦率很高，這種煤主要用作氣化、發電、機車、燒水泥和鍋爐燃料等。

不粘煤，多是一種在成煤初期已經受到相當程度氧化作用的從低變質到中等變質程度的煙煤，基本上不粘結或呈微弱的粘煤。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，這種煤主要用于發電、機車、造氣、燒制水泥以及各類鍋爐燃料和民用燃料。

三、焦煤，大部為中等揮發份，常具較強的粘結性和很好的結焦性。在現代焦爐中單獨煉焦時能煉出強度高、耐磨好的優質冶金焦。焦炭塊度適中。在煉焦時的配入量可在很大范圍內變動，是煉焦生產中的主要煤種。除高灰、高硫而可選性又差的焦煤適于作動力燃料以外，一般多用于配煤煉焦。

肥煤，具有中高揮發份，是中等變質階段的煙煤，隔絕空氣加熱時能產生大量的膠質體。其特點是粘結性強，在配煤煉焦中能容納較多的惰性組粉。單獨煉焦時能生成熔融良好的焦炭，但有較多的橫裂紋。焦炭的抗碎強度和耐磨強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有經過加工的煤；篩選煤是原煤經過篩選加工分段，去除部分煤矸石，并根據煤的粒徑大小分為大塊煤、小塊煤和粉煤；洗選煤是原煤經過水洗加工，除去煤中大部分礦物雜質的產品，根據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，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，但有些礦區也作為劣質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，發電用煤、蒸汽機車用煤、建材用煤、一般工業鍋爐用煤、生活用煤、冶金用動力煤等，經過加工后的煤炭、焦炭市場供不應求。焦炭指標，如表0-4所示。