煤炭的分类及灰分

       任何东西在学习时，一个重要的的内容就对其进行分类。说到煤炭，首先是煤炭的分类。

       一、煤种的大致分类

       从大类上分，煤炭分为褐煤，烟煤，无烟煤共3大类。集中分布煤炭的就是山西全省，陕西和内蒙交接一带。对于这个地区，有个趋势就是从内蒙到山西，从北往南，煤炭的煤化程度越来越高，挥发分越来越低。内蒙一带褐煤居多，煤化程度低，易于露天开采，挥发分高，对煤炭液化有利。到了山西北部和西部，就是以烟煤为主，煤化程度和挥发分都是中等，到了山西东部阳泉，长治，晋城一带就是煤化程度高，挥发分很低的无烟煤为主了。

       二、具体分类

       从大类上分，煤炭分为褐煤，烟煤，无烟煤共3大类。

       类别符号 ：分类指标Vdaf%（挥发分，干燥无灰基）   PM%（透光率）无烟煤WY<10.0　烟煤YM>10.0-褐煤HM>37.0<50

       烟煤又可继续分为12类（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）。如果在细分的话，褐煤可分为2小类，无烟煤分为3小类。所以总共是3大类，14类，17小类。如果把各种煤种再细分，是29类。

按照国标就是下文。

       中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）类别缩写分类指标Vdaf%（挥发分，干燥无灰基）GRL（粘结指数）Ymm（胶质层厚度）b%（奥亚膨胀度）PM%（透光率）Qgr，maf（恒湿无灰基高位发热量）无烟煤WY10、贫煤PM>10.0-20.0<5、贫瘦煤PS>10.0-20.0、瘦煤SM>10.0-20.0>20-65、焦煤JM>20.0-28.0>10.0-20.0>50-65>65①<25.0（<150）、肥煤FM>10.0-37.0(>85)①>25①1/3焦煤1/3JM>28.0-37.0>65①<25.0（<220）、气肥煤QF>37.0(>85)①>25.0>220、气煤QM>28.0-37.0>37.0>50-65>35-65<25.0（<220）1/2中粘煤1/2ZN>20.0-37.0>30-50、弱粘煤RN>20.0-37.0>5-30、不粘煤BN>20.0-37.0<5、长焰煤CY>37.0<5-35　　>50　褐煤HM>37.0>37.0　　　<30>30-50<24

       2.1 无烟煤

       无烟煤是煤化程度最高的一类煤。挥发份低，含碳量高，有较强光泽，硬度高且密度大，燃点高，无粘结性，燃烧时无烟，是较好的民用燃料和工业原料，还可用作碳素材料等高碳材料，生产合成煤气、高炉喷吹燃料等。

无烟煤按照挥发分可以分为3小类，分别是1,2,3号。

类别符号    分类指标   Vdaf%  H*%无烟煤一号WY          10-3.5      0-2.0无烟煤二号WY2>3.5-6.5  >2.0-3.0无烟煤三号WY3>6.5-10.0  >3.0

       2.2 烟煤

（1）贫煤：是煤化程度最高，挥发份很低，且接近无烟煤的一类煤，燃烧时火焰短，但热值较高，没有粘结性，受热后不产生胶质体，不能结焦，但可作为瘦化剂少量配入，与肥煤配合炼焦，但必须粉碎，多数用作动力或民用燃料。瘦煤比较稀缺，可以作为炼焦时的配煤，作用是填充空间，增加焦炭的强度。

（2）贫瘦煤：是烟煤中煤化程度较高，挥发份较低的一类煤，受热后只产生很少量的胶质体，粘结性差，其性质介于贫煤与瘦煤之间，这类煤大部分用作动力和民用燃料，少量也用于气化。另外在配煤炼焦时配入一定比例时也能起到瘦化作用。

（3）瘦煤：是烟煤中煤化程度较高，挥发份较低的一类煤，受热后能产生数量较少的胶质体，单独炼焦时，能炼出熔融性较差，耐磨性不好，裂纹少，块度较大的焦炭。我国这类煤的资源不多，所以多数作为炼焦配煤的原料，炼焦时作为配煤使用主要起增大焦炭块度和一定的瘦化作用，另外也可作动力和民用燃料。

（4）焦煤：是烟煤中煤化程度中等或偏高的一类煤，中等挥发分，具有较好的粘结性。受热后能产生热稳定性好的胶质体。单独炼焦时，可炼成熔融性好、块度大、裂纹小、抗碎强度高、耐磨性好的焦炭，是一种优质的炼焦用煤。但单种煤炼焦时由于膨胀压力大，易损坏炉壁和使推焦困难,焦煤常用于炼焦配煤，它可以起到保证焦炭机械强度的作用，如果炼焦时不使用焦煤，甚至会导致高炉的塌炉事故。焦煤的结焦性最好，但不是最大，且可磨性高，容易磨碎。但是焦煤分布较少，主要分布在山西临汾，吕梁，太原，晋中一带。

（5）肥煤：是煤化程度中等的烟煤，受热到一定程度能产生较多的胶质体，且有强的粘结性，单独炼焦时，能产生熔融性良好的焦炭，焦炭耐磨性特别好，但焦炭有较多的横裂纹，焦根部分有蜂焦，其抗碎强度比焦煤炼得的焦炭稍差，是配煤炼焦中的重要煤类，但不宜单独使用。肥煤的粘结指数很高，一般是配煤炼焦的骨架煤和重要基础煤，它可以多配用弱粘结煤或不粘结煤。在炼焦中，至少要使用30%的焦煤，30%的肥煤。

（6）1/3焦煤：属煤化程度中等，性质介于气煤、肥煤与焦煤之间的过渡煤类，是中等较高挥发份的强粘结性煤，单独炼焦时，可生成质量较好的焦炭，焦炭的抗碎强度接近于肥煤焦，耐磨性稍低于肥煤而明显高于气肥煤焦和气煤焦。故它可单煤种炼焦供中型高炉使用，是良好的配煤炼焦的骨架煤之一，是配煤炼焦的好原料。

（7）气肥煤：是煤化程度和肥煤接近，挥发份高，粘结性较强的烟煤，有人称之为“液肥煤”，单独炼焦时，能产生大量的胶质体和煤气，因为析出的气体过多，不能生成致密、高强度的焦炭。通常用作炼焦配煤或作为生产干馏煤气的原料。

（8）气煤：属煤化程度较低，挥发份较高的烟煤，其特点是挥发份特别高，粘结性中等，用于炼焦配煤，炼焦时能产生较多的煤气、焦油与其他化工产品，也是生产干馏煤气的好原料。

（9）1/2中粘煤：我国这类煤的资源很少，属煤化程度较低，挥发份范围较宽，受热后形成的胶质体较少，其粘结性介于气煤和弱粘煤之间的一种过渡性煤类。其中粘结性较好的可用作配煤炼焦的原料，粘结性差的可作为气化原料或燃料。

（10）弱粘煤：煤化程度较低，挥发份范围较宽，受热后形成的胶质体很少，由于这类煤的显微组分中惰质组含量较多，粘结性微弱，主要作为气化原料或燃料。随着炼焦技术的发展，弱粘煤的在炼焦中的使用比例可以达到12.5%左右。

（11）不粘煤：是煤化程度较低，挥发份范围较宽，无粘结性或粘结性小于5的煤，主要用作气化原料或燃料。

（12）长焰煤：是烟煤中煤化程度低，挥发份高、粘结性很弱的一类煤，受热后一般不结焦，燃烧时火焰长为其特征，是较好的动力燃料和气化原料。

       2.3 褐煤

       褐煤是煤化程度不纯粹的一类煤，在空气中易风化碎裂，发热量低，褐煤一般作燃料使用，也可作为加压气化、低温干馏的原料，并用它来萃取褐煤蜡。

       类别符号分类指标PM %Qgr,maf①(MJ/kg)褐煤一号HM1     >0-30-褐煤二号HM2 30-50     <24

       现代工业生产中，煤灰一般作为制作水泥、混凝土、建筑砌材、保温多孔砖、耐高温材料等，除此之外，煤灰还可用于肥料的制造，主要是因为其钾、钙、钠元素含量丰富。不同环境下，煤的形成方式也不同，组成成分也不同。作为煤燃烧后的混合物，煤灰灰分的成分相对复杂，如果想要进行二次利用，我们就需要对煤灰的成分进行分析。

影响煤灰成分分析的因素有很多，喆图工程师整理三大因素，并且以煤灰中的二氧化硅、三氧化二铝、五氧化二磷三种成分的检测为例，详细为大家介绍一下，煤灰成分分析中应该注意的问题。

       一、影响煤灰成分分析因素

       第一，在样灰的制各规程中，由于温度低，样灰的灰化时间不够，造成了样灰未磨细或者样灰未烧透，最终就会使得分析的数据和测定值不准确：

       第二，在样灰的称取方式上，样灰烧好后工作人员没有及时称取，样灰就会吸收一定的二氧化碳和空气中的水，或者是在称取过程中由于所用器皿上仍然残留一些样灰，银坩埚中的样灰不够；

       第三，熔融时间不够、熔融温度低，熔融样灰的时候马弗炉温度上升太快，坩埚内的样灰掉落；银坩埚中以往的熔融物没有处理干净。这些问题都是由于熔融样灰在熔融过程中造成的分析结果误差。

       二、煤灰中二氧化硅检测注意事项

       二氧化硅的检测，首先要将二氧化硅的标准储备液吸取25ｍＬ，并在含有100ｍＬ盐酸（１＋９）的400ｍＬ烧杯中不断搅拌并将其放入，加入大约100ｍＬ的水，并将其煮沸１分钟。这样的操作方式有效避免了实验过程中氯化氢的蒸发，确保了二氧化硅溶液的酸度稳定。

       三、煤灰中三氧化二铝检测注意事项

       三氧化二铝的检测必须采用碱熔法进行三氧化二铝标准工作液的制备。随后，在制备好的弱酸性溶液当中加入ＥＤＴＡ，让铝离子、铁离子和钛离子等充分络合。在酸碱度为９的情况下，用二甲酚橙作为指示剂，锌盐回滴到尚未加入溶液的ＥＤＴＡ。最后，将氯氟加入即可置换出钛、铝络合的ＥＤＴＡ，滴入乙酸锌标准溶液，去除钛的量之后就会得到铝的量。其中，乙酸锌标准溶液应当是0.01ｍol／Ｌ。

       四、煤灰中五氧化二磷检测注意事项

       五氧化二磷的检测，实验分析人员需要注意两个问题：第一，样灰分解过程中加热板的温度一定要保持在250℃以内，一旦超过250℃，其中的聚四氟乙烯将会分解产生出大量毒气，如PFIB气体；第二，在绘制工作曲线或者制作一元性回归方程的过程中，五氧化二磷标准工作液的曲子应当是0ml、1ml、2ml、3ml。