煤的分类与化验课件.ppt

1、预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义煤的分类与化验煤的分类与化验 第一节第一节 煤的形成煤的形成 第二节第二节 煤的分类煤的分类 第三节第三节 煤的化验项目煤的化验项目 第四节第四节 国标及作业指导书国标及作业指导书预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节煤的形成煤的形成预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义煤的利用煤的利用 在古代中国煤被称为石炭、在古代中国煤被称为石炭、乌薪、黑金、燃石，在古代地理文乌薪、黑金、燃石，在古代地理文

2、献献山海经山海经里，里，最早记录了煤最早记录了煤的存在，称之为的存在，称之为“石涅石涅”。煤是中。煤是中国最早利用的能源之一，中国从汉国最早利用的能源之一，中国从汉代起就开始开采和使用煤了。代起就开始开采和使用煤了。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 在历史上，煤被用作能源资源，主要是燃烧用于生产电力和/或热，并且也可用于工业用途，例如精炼金属，或生产化肥和许多化工产品。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第一节第一节 煤的形成煤的形成 煤的生成煤的生成 煤是由远古死亡植物形成的。主要煤是由远古死亡植物形成的。主要有远古的植物压

3、埋在地底下，在隔绝空气有远古的植物压埋在地底下，在隔绝空气或空气不足的条件下，收到底下的高温和或空气不足的条件下，收到底下的高温和高压经煤化作用转化而成黑色或黑褐色的高压经煤化作用转化而成黑色或黑褐色的富含碳的矿物质。富含碳的矿物质。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义煤的组成 煤是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩，这样的沉积岩通常是发生在被称为煤床或煤层的岩石地层中或矿脉中。因为后来暴露于升高的温度和压力下，较硬的形式的煤可以被认为是变质岩，例如无烟煤。煤主要是由碳构成，连同由不同数量的其它元素构

4、成，主要是氢，硫，氧和氮。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义作为一种化石燃料，煤的形成是古代作为一种化石燃料，煤的形成是古代植物在腐败分解之前就被埋在地底，植物在腐败分解之前就被埋在地底，转化成转化成泥炭泥炭，然后转化成，然后转化成褐煤褐煤，然后，然后为为次烟煤次烟煤，之后，之后烟煤烟煤，最后是，最后是无烟煤无烟煤。煤产生之碳氢化合物经过地壳运动空煤产生之碳氢化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用，产生的气的压力和温度条件下作用，产生的碳化化石矿物，亦即，煤炭就是碳化化石矿物，亦即，煤炭就是植物植物化石化石。这涉及了很长时期的生物和地。这涉及了很长时期的

5、生物和地质过程。质过程。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义煤的成煤过程煤的成煤过程植物植物泥炭泥炭褐煤褐煤烟煤烟煤无烟煤无烟煤预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第二节煤炭分类煤炭分类预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义褐煤褐煤褐煤，又名柴煤（英文：Lignite(coal)；brown coal；wood coal），是煤化程度最低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和运输，燃烧时对空气污染严重。但是由于优质煤几乎被采空，褐煤已成为

6、我国主要使用的煤，但由于褐煤的煤化程度太低，造成燃烧时会有大量的黑灰飘在空中，如果不经过洗煤处理和提炼，大量使用劣势褐煤会导致我国雾霾问题日益严重。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义烟煤烟煤煤化程度高于褐煤而低于无烟煤。包括长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤等。呈灰黑至黑色，具沥青光泽至金刚光泽，通常有条带状结构，不含原生腐殖酸。挥发分为10%40%，一般随煤化程度增高而降低。碳含量为76%92%，发热量较高，热值为2.713.72万千焦/千克。一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，大部分烟煤具有粘结性，燃烧时火焰高

7、而有烟，故名烟煤。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义无烟煤无烟煤无烟煤，俗称白煤或红煤。是煤化程度最大的煤。无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。黑色坚硬，有金属光泽。以脂摩擦不致染污，断口成贝壳状，燃烧时火焰短而少烟。不结焦。一般含碳量在90%以上，挥发物在10%以下。无胶质层厚度。热值约6000-6500千卡/公斤。有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤；特小的称做高无烟煤。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义分类-根据其碳化程度不同分类 依次分为泥炭、褐煤（棕褐煤、黑赫煤）、烟煤（生煤）、无烟

8、煤、亚煤(褐煤的一种，是日本的特有分类）。无烟煤碳化程度最高，泥炭碳化程度最低。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义分类-根据煤中含有的挥发性成分多少来分类 可以分为贫煤（无烟煤，含挥发分低于12%）、瘦煤（含挥发分为12-18%）、焦煤（含挥发分为18-26%）、肥煤（含挥发分为26-35%）、气煤（含挥发分为35-44%）和长焰煤（含挥发分超过42%）。其中焦煤和肥煤最适合用于炼焦碳，挥发分过低不粘结，过高会膨胀都无法用于炼

9、焦，但一般炼焦要将多种煤配合。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义分类-根据其岩石结构不同分类 可以分为烛煤、丝炭、暗煤、亮煤和镜煤。含有95%以上镜质体的为镜煤，煤表面光亮，结构坚实，含有镜质体和亮质体的为亮煤，含粗粒体的为暗煤，含丝质体的为丝炭，由许多小孢子形成的微粒体组成的为烛煤。仅作了解预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 1989年10月，中华人民共和国国家标准局发布中国煤炭分类国家标准（GB5751-86），依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量

10、Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义用途-焦煤和焦炭利用焦碳作为炼铁的重要原料，对生铁的质量有关键的作用，如果含硫和磷高，会严重降低生铁质量，灰分高会降低热值。因此用于炼焦的煤必须经过洗选，以降低其灰分和硫含量。炼出的焦碳必须选大块坚实的，不能在高炉中被压碎，以便可以通风。选出的碎焦只能做燃料，碎焦做燃料发热量大，不冒烟，是很好的燃料。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习

11、导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义第三节化验项目化验项目预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义实验仪器实验仪器 对应的主要产品有:量热仪,定硫仪，马弗炉、工业分析仪，水分测定仪（或干燥箱），测氢仪（碳氢元素测定仪）,灰熔融性测定仪，粘结指数测定仪,转鼓系列等。主要应用于：煤炭、电力、冶金建材、地质、石油、化工、橡胶、环保、食品、饲料、焦化、大专院校及科研部门的实验室等。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义实验仪器实验仪器全自动工业分析仪全自动工业分析仪全自动硫分测定仪全自动硫分测定仪预习导学预习导学5

12、宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义实验仪器实验仪器胶质层指数测定仪胶质层指数测定仪奥亚膨胀度测定仪奥亚膨胀度测定仪预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义实验仪器实验仪器粘结指数测定仪粘结指数测定仪快速制样粉碎机快速制样粉碎机预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、水分（一、水分（M）煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh)，是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf)，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较

13、高，贫煤、无烟煤内在水分较低预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义水分分为外在水分和内在水分。外在水分Wwz：外在水分是指在煤开采、运输和洗选过程中润湿在煤的外表记忆大毛细孔（直径10-5厘米）中的水。它几机械方式与煤连结着，较易蒸发，其蒸汽压与纯水的蒸汽相等。在空气中放置时，外在水分不断蒸发，直至煤中水分的蒸汽压与空气中的相对湿度达到平衡时为止，此时失去的水分就是外在水分。含有外在水分的煤称为应用煤，失去外在水分的煤称为风干煤。外在水分的多少与煤粒度有关，与煤质无直接的关系。内在水分Wnz：吸附或凝聚在煤粒内部毛细孔（直径10-5厘米）中的水，称为内在水分。内在

14、水分指将风干的煤加热到105-110时所失去的水分，它主要的以物理化学方式（吸附等）与煤想连结着，较难蒸发，故其蒸汽压小于纯水的蒸汽压。失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义二、灰分（二、灰分（A）煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无

15、机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2%，发热量降低100kcal/kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1%，焦炭强度下降2%，高炉生产能就下降3%，石灰石用量增加4%.预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义三、挥发分（三、挥发分（

16、V）煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义四、胶质层指数四、胶质层指数胶质层指数是指用胶质层最大厚度等特性表征煤的塑性的一种指标。胶质层指数包括胶质层最大厚度值、最终收缩度，同时还

17、可以得到体积曲线形状、焦块特征、焦块抗碎能力。用胶质层指数评价煤质的方法是苏联萨保什尼何夫和瓦西列维奇于1932年提出的。1949年后中国采用了这一方法预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义胶质层指数测定方法 将100g煤样装入钢制煤杯，放入底部单向加热炉中，模拟工业条件以3/min的升温速度加热。在煤样中形成一系列水平等温层面，从上到下，温度逐层增高。软化点层面以上的煤保持原状，以下的煤则软化、溶融而形成胶质体;在温度相当于固化点的层面以下的煤则结成半焦，测定中按温度区间用探针测定软化点与固化点两个层面之间的胶质层厚度，以最大厚度，为胶质层指数的一个指标;测定过

18、程中，同时记录煤样受热后的体积变化曲线，当全部煤样转变为半焦后，由于体积收缩，体积曲线下降到最低位置，即测得另一个指标最终收缩度x值预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义五、粘结指数（五、粘结指数（G G）烟煤的粘结指数测定是将一定质量的试验煤样和专用无烟煤样（我国以宁夏汝萁沟矿生产的专用无烟煤为标准煤样），在规定的条件下混合，快速加热成焦，所得焦块在一定规格的转鼓内进行强度检验，以焦块的耐磨强度，即抗破坏力的大小来表示煤样的粘结能力。粘结指数是判别煤的粘结性、结焦性的一个关键指标。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义粘结指数测定方

19、法 1、先称取5g无烟煤，再称取1g试验煤样放入坩埚内，质量应称准到0.001g。2、用搅拌丝坩埚内的混合物搅拌2min，搅拌方法是：坩埚作45。左右倾斜，逆时针方向转动。搅拌丝按同样倾角作顺时针方向转动，每分钟约150转，搅拌时搅拌丝的圆环接触坩埚壁与相连接的圆孤部分。经1min45s后，一边继续搅拌，一边将坩埚与搅拌丝逐渐转至垂直位置，2min时，搅拌结束，亦可用达到同样搅拌效果的机械装置进行搅拌。在搅拌时，应防止煤样外溅。3、搅拌后，将坩埚壁上煤粉轻轻扫下，用搅拌丝轻轻将混合煤样拨平，沿坩埚壁的层面略低1-2mm，以便压块将混合物压紧后，使煤样表面处于同一平面。4、用镊子夹压块于坩埚中央

20、，然后将其置于压力器下压30秒，加压时防止冲击。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义 5、加压结束后，压块仍留在混合物上，加上坩埚盖，注意从搅拌时开始，带有混合物的坩埚，应轻拿轻放，避免受到撞击与振动。6、将带盖的坩埚旋转在坩埚架中，用带手柄的平铲托起坩埚架，放入预先升温到850的马弗炉内的恒温区。放入坩埚后的6min内，炉温应恢复到850，以后炉温应保持在850士10，从放入坩埚开始计时，焦化15min，之后，将坩埚从马弗炉中取出，放置冷却到室温。若不立即进行转鼓试验，则将坩埚放入干燥器中，马弗炉温度测量点，应在两行坩埚中央。7、从冷却后的坩埚中取出压块。当压

21、块上附有焦屑时，应刷入坩埚内，称量焦渣总t，然后将其放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，转鼓试验后的焦块用1mm的圆孔筛进行筛分。再称量筛上部分质量，然后，将其放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分，称量操作。8、结果计算粘结指数、结果计算粘结指数预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义焦炭 焦炭亦称“焦块”、“焦渣”。煤在锅炉炉内加热到850以上时，随着温度升高，煤中的有机物分解，其中挥发性产物逸出后，残留下的不挥发产物就是焦炭。其中包括能燃烧的固定碳和燃烧残余物灰分。燃烧时发出很短的蓝色火焰，并释放大量热量。焦炭产量约占焦化产品的75%左右。焦炭主要用于炼铁，它在生铁

22、生产成本中约占1/21/3。高炉冶炼过程实际上是将铁矿石还原的过程，焦炭即充当了还原剂和热量来源。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义焦炭质量指标l焦炭中的硫分：硫是生铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。在 炼钢生铁 中硫含量大于 0.07%即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有 11%来自矿石；3.5%来自石灰石；82.5%来自焦炭，所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于 1.6%，硫份每增加 0.1%，焦炭使用量增加 1.8%，石灰石加入量增加 3.7%，矿石加入量增加 0.3%高炉产量降低 1.5 2.0%.冶金

23、焦的含硫量规定不大于 1%，大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于 0.4 0.7%。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义焦炭质量指标 焦炭中的灰分：焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦炭灰分增加 1%，焦炭用量增加 2 2.5%因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。焦炭中的挥发分：根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于 1.5%，则表示生焦；挥发分小于 0.5 0.7%，则表示过火，一般成熟的冶金焦挥发分为 1%左右。焦炭中的水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。此外，焦炭水分提高会使 M40 偏高，M10 偏低，给转鼓指标带来误差。预习导

24、学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义焦炭质量指标 焦炭的筛分组成：在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。中国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（1300 2000 平方米）焦炭粒度大于 40 毫米；中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但一些 钢 厂的试验表明，焦炭粒度在 40 25 毫米为好。大于 80 毫米的焦炭要整粒，使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义作业指导书 5.2 岗位职责岗位职责 5.2.1负责炼焦煤进厂时的监督检验工作。5.2.2负责焦化分公司各车间炼焦配合

25、煤及成焦的质量检验工作。5.2.3负责焦化分公司内部配合煤方案的试验工作 5.2.4负责焦化分公司内部各车间出现质量异议时的检验工作 5.2.5负责本岗位仪器、设备的正确使用、维护保养工作。5.2.6负责本岗位现场卫生及质量计量等临时化验工作。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义作业指导书技术要求技术要求全分析煤样应放入45烘箱，干燥时间8小时以上。全水份煤样应放入105110烘箱，干燥2小时。制样过程中每制完一个样应将研磨锅清理干净。工业分析试样应控制在（10.1）g内，并将试样摊平。粘结指数测定中将坩埚放入马弗炉后6分钟内必须恢复到850，焦化时间15分钟。

26、胶质层测定中杯底升温速度如下：250前每分钟8，在30分钟升到250。250以后每分钟3，实际温度与应达到温度之差不超过5。奥亚电炉升温速度要求每分钟3，并要求5分钟内温升（151）。小转鼓转速是否在4min10s内。预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义煤样的制备煤样的制备6.2.1收到煤样后，应按来样标签逐项核对，并将煤样的编号、收样时间、化验项目、送样人等详细记录在煤样记录本上。不得丢失或混淆煤样。6.2.2严格按照堆锥四分法对接收煤样进行缩分。6.2.3煤样的干燥（1）空气干燥煤样：胶质层指数测定、奥亚膨胀度测定、硫分测定、粘结指数测定、工业分析所需煤样需

27、要达到空气干燥状态。（2）水分煤样：全水分煤样既可由水分专用煤样制备，也可在制备一般分析煤样过程中分取。6.2.4煤样的粉碎和研磨（1）粒度要求为1.5mm的煤样：将煤样放入出料粒度设定为1.5mm的粉碎机，粉碎两遍，过1.5mm圆孔筛，取筛下物。（2）粒度要求为0.2mm的煤样：将煤样放入出料粒度为0.2mm的密闭式研磨机，研磨30s，将磨好的煤样装入煤样袋待用。6.2.5煤样粉碎和研磨后，应将研磨机、粉碎机清理干净，以备下次使用。6.2.6保留样贴好编号，放入保留样柜保留。保留柜放样从上至下，编号从左至右，以此类推。除有特殊情况，煤样保留10天作废，清理出保留样柜。岗位作业标准及操作规程预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义国家标准 GBT212-2008 煤的工业分析方法 GBT5447-1997 烟煤粘结指数测定方法 GBT214-2007 煤中全硫的测定方法 GBT479-2000 烟煤胶质层指数测定方法 GBT5450-1997 烟煤奥阿膨胀计试验 GB2006-1994 冶金焦炭机械强度的测定方法 GBT4000-2008 焦炭反应性及反应后强度试验方法 GBT4511.2-1999 焦炭落下强度测定方法预习导学预习导学5 宇宙航行宇宙航行预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义