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          煤炭知識

           

          煉焦煤的分類與用途
          一般將具有一定的粘結性,在室式焦爐煉焦條件下可以結焦,用于生產一定質量焦炭的原料煤統稱為煉焦煤。根據我國的煤炭分類標準,煙煤中的氣煤、肥煤、氣肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤和貧瘦煤都屬于煉焦煤,而褐煤、無煙煤以及煙煤中的長焰煤、不黏煤和貧煤都屬于非煉焦煤。我國煉焦煤各煤種的儲量不均勻,以氣煤(包括1/3焦煤)最多,其次為焦煤。此外,尚有未分類的1.96%。
          焦煤
          用途:基礎煉、焦配煤
          特點:是一種結焦性最好的煉焦用煤,它的碳化程度高、粘結性好,加熱時能產生熱穩定性很高的膠質體。如用焦煤單獨煉焦,能獲得塊度大、裂紋少、強度高、耐磨性好的優質焦炭。單獨煉焦時,由于膨脹壓力大,易造成推焦困難。
          肥煤
          用途:基礎煉、焦配煤
          特點:是粘結性最強、中等煤化程度的煤,加熱時能產生大量膠質體。用肥煤單獨煉焦能產生熔融性好、強度高的焦炭,但焦炭的橫裂紋多,氣孔率高,易碎,因此多與粘結性較弱的氣煤、瘦煤或弱粘煤等配合煉焦。
          1/3焦煤
          用途:基礎煉、焦配煤
          特點:是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤。具有中高揮發分的強粘結性煤。用這種煤單獨煉焦時,能生成熔融性良好、強度較高的焦炭。煉焦時,1/3焦煤的配入量可在較寬范圍內波動,都能獲得強度較高的焦炭,這種煤也是良好的煉焦配煤中的基礎煤。
          瘦煤
          用途:基礎煉、焦配煤
          特點:是煤化程度最高的煉焦煤,它的揮發分低,受熱后產生的膠質體數量比焦煤少,且軟化程度高。用瘦煤單獨煉焦時,能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度較好的焦炭,但這種焦炭的耐磨強度較差,瘦煤作煉焦配煤用效果較好。
          氣肥煤
          用途:基礎煉、焦配煤
          特點:是一種揮發分膠質體厚度都很高的強粘性肥煤類。氣肥煤結焦性介于肥煤和氣煤之間,單獨煉焦對能產生大量氣體和液體化學產品。
          氣煤
          用途:基礎煉、焦配煤
          特點:是一種碳化程度最低的煉焦煤,加熱時能產生較多的揮發分和較多的焦油,膠質體的熱穩定性低于肥煤。氣煤也能單獨煉焦,但焦炭的抗碎強度和耐磨強度較差,焦炭多呈細長條且易碎,并有較多的縱裂紋。配煤煉焦肘多配入氣煤,可增加產氣率和化學產品回收率。
          煤炭商務糾紛

          是指煤炭商品銷售過程買賣雙方或供、運、需三方中的一方或兩方對商品煤的服務、質量、數量、規格、運輸效果及合同(協議、契約)中所規定的應履行的責任和義務有不同看法并影響了其中一方的利益,要求對方來人處理并給予賠償;被要求方不同意此看法,由此發生分歧。這類煤炭銷售中的分歧即為煤炭商務糾紛。依據糾紛的內容,可分為以下四類:
          (1)商品煤質量糾紛
          (2)商品煤數量糾紛
          (3)煤炭訂貨合同糾紛
          (4)拖欠煤款糾紛等
          煤炭商務糾紛的存在除去生產、加工、裝運等人為的原因以外,也有它客觀的一面 ,那就是煤是大宗散裝的生活資料和生產資料,而運輸方式中以鐵路運輸為主,運距長,中途受風、雨、天災影響大,所以它不象一般商品好管理。煤炭經過加工后,裝入分品種的倉庫。發運裝車時,雖是一個品種煤,但每車的質量是不夠均衡的。為了減少煤炭商務糾紛,使用戶認識、理解煤炭的計價政策,國家做了一系列的規定和國標。要求廣大用戶掌握、監督煤礦提高煤炭產品質量等級,搞好交易工作。在有關經濟法規、規定的指導下,科學合理地解決好這種糾紛,將推動煤炭商品經濟向前發展。在國家法規的制約下,維護市場經濟對資源配置的基礎作用。
          煤炭購運銷合同
          煤炭購運銷合同是煤炭商品轉移過程中,具有法人資格的當事人之間為實現這一經濟目的而明確相互之間權利義務關系的協議。它是隨著社會主義市場經濟體制的不斷完善,結合煤炭購、運銷活動的實際,按照《中華人民共和國經濟合同法》制定的專業性法規。這個法規將代替我國長期使用《煤炭訂貨合同》,將對保障社會主義市場經濟的健康發展,保護煤礦、用戶和運輸企業的合法權益,維護煤炭經營秩序,協調購、運、銷三方的關系,促進社會主義現代化建設,具有十分重要的意義。
          1、煤炭購運銷合同制定的主要依據是《中華人民共和國經濟合同法》、《工礦產品購銷合同條例》、《鐵路貨物運輸合同條例》、《水路貨物運輸合同條例》等。煤炭購運銷合同主要適用范圍包括煤礦、鐵路、交通、用煤和經營煤炭的企事業單位。
          2、煤炭購運銷合同的主體
          用煤企業、事業單位及經銷煤炭的企業與個人;
          運方——鐵路局、港務局委托和授權的企業法人與法人代表等;
          銷方——礦務局、煤礦的法人代表。
          3、煤炭購運銷合同的主要條款
          包括商品煤量、品種、質量規格、價格、結算方式、交貨時間與地點、發貨人、起始站、收貨人、到達站、違約責任等。煤炭購運銷合同的簽訂可以通過訂貨會、煤炭交易市場以及其他渠道使購銷雙方直接見面訂貨,也可委托代理、函電等間接訂貨,需要經鐵路運輸及港口中轉的煤炭,由鐵路運輸部門和交通部門參與核定運量、中轉量之后,才能簽訂煤炭購運銷合同。合同以書面形式簽訂,三方加蓋公章或合同專用章后有效。煤炭購運銷合同分為現貨合同及中長期合同。一般應鼓勵煤礦與固定大戶實行定點供應,簽訂長期合同。合同一經簽訂就具有法律約束力,購運銷三方都必須遵守,違 約者要承擔經濟責任。
          4、煤炭購運銷合同的履行過程主要有以下幾個環節:
          (1)申請煤炭月度運輸計劃,主要依據合同規定的訂貨數質量條款、交貨有關條款,向運輸部門申請月度運輸計;一般由煤礦代請車,提前向運輸部門申報。
          (2)編制旬、日歷裝車計劃,在月度煤炭運輸計劃的基礎上,由煤礦負責分上、申、下三旬安排旬日歷裝車計劃。
          (3)煤礦按銷售數質量準備發運煤炭,鐵路部門按照核定的請車數,及時向煤礦配送車體完整、技術狀態良好、清掃干凈的敞車,經過路礦交接后,安排裝車、計量,然后經路礦交接,配重后待發。運輸部門按照月度運輸計劃運送煤炭,接合同規定的去向、運到期限,保質保量運交購方。若水陸聯運的煤炭應簽訂銷方、鐵路、水路和購方四方合同,明確各方權力和義務,在履行合同中,必須與鐵路部門做好銜接,分清職責,保證中轉過程的煤炭不受損失,按時發運到目的港。
          (4)購方必須按鐵路部門或航運部門的通知,及時接卸煤炭和驗收。購方在到站驗收中發現煤炭質量不合格或者虧噸的,應當在I0天以內(自收到煤炭之日起計算)通知煤礦(并將有關的化驗單、篩選記錄、普通記錄、驗收重量記錄一并寄去),逾期煤礦即不再受理。煤礦接到用煤單位的通知后,如果有異議應當在十天內(接到購煤單位通知日算起)答復或者派員前去處理,逾期即作為同意對方意見,負責賠償。
          (5)煤炭月度運輸計劃的變更,按有關規定必須提前45天與其他兩方商議同意后方可變更,并辦理變更手續。在執行過程中,月度運輸計劃一般不予變更,特殊情況,由鐵路部門按規定處理。
          (6)煤炭貨款結算,這是煤炭運銷的最后一個環節,也是最重要的環節,煤炭銷售出去以后,煤炭企業通過煤款結算將煤款回收入帳,為企業的再生產提供保證。 煤款結算是依據合同中的煤價條款以及用戶煤炭到站驗收情況,核算最終煤款清算數額。主要采用二種結算類型,即先發煤后付款和先付款后發煤,前者主要采用銀行承兌匯票結算方式;后者采用銀行匯票、銀行本票、匯兌、支票等任一種結算方式煤款構成主要包括煤價、礦雜費、增值稅、運費等,在產地交貨,收取出廠價,用戶自付運費;銷往地交貨執行到站價,煤礦代收運費。運費按鐵路運價及國家有關 規定執行。
          5、煤炭購運銷合同對違反合同的責任應予以明確,并規定違約方應交納違約金給損失方。
          (1)銷方的違約責任。銷方未按合同規定的分月煤炭數量提出煤炭月度運輸計劃 ,不能按合同規定裝車發運,或者不能按合同規定的去向請車和托運;研發煤炭品種、規格、質量不符合規定。
          (2)運方的違約責任。運方在編制月度運輸計劃時,削減對于銷方按合同規定的分月數量提出的煤炭月度運輸計劃;按合同規定的旬日歷裝車批次、時間和輛數向銷方配送空車,或者不能按合同規定去向承運;銷方配送的空車中有車體破損、技術狀態不良、未清掃干凈的車輛。
          (3)購方的違約責任。購方不按合同規定購煤;煤炭運抵到站后,購方不接卸,或卸車遲緩壓車;按鐵路部門有關規定向運方交納貨車延期使用費外,如導致鐵路停、限裝,均要交納違約金。煤炭購運銷合同對合同當事人某一方可全部或部分免于承擔違約責任提出如下規定 :
          (4)當事人一方由于不可抗拒的原因或發生重大事故時,在取得國家主管部門證明后,可以免除在此期間被影響部分的違約金;
          (5)已完成煤炭運量而未完成裝車數或煤炭運輸未完成部分不是一車時,可免除違約責任;
          (6)無正當理由,用戶不按期交付煤款和運費,發生中止供貨,銷方和運方均不負違約責任。
          煤炭購運銷合同規定當事人各方應逐日詳細記錄煤炭月度運輸計劃完成情況和未按本辦法執行的責任,月末結帳,責任方應向有關損失方10日內付清違約金,逾期不付或欠付,每延付一天,加付金額的1%。煤炭購運銷合同的糾紛處理和不明確之處參照《申華人民共和國經濟合同法》有關條款執行。
           煤質
          1、煤質本身對煤自燃敏感性有顯著的影響。 
          (1)煤的品級。煤的品級表明了煤的變質程度,常用揮發分含量和含煤量表示。品級低的純煤自燃熱敏感性高,而且,隨著煤的品能升高其自燃敏感性下降。因而,干燥褐煤最易自熱而無煙煤幾乎不自燃。但含有大最水分的褐煤較純褐煤不易自燃。 
          (2)煤的水分含量。煤中水分的含量對煤的自燃性有很大影響。水分含量達飽和的煤,特別是在水分含量高的褐煤和次煙煤被開采和干燥前,煤體不再吸附水分, 因而不能放出潤濕熱。煤氧化放出的熱量通常使內在水分溫度升高。另一方面,自熱時的化學反應需要有少量的水分參加。低口級煤水分含量遠遠大于化學反應的需要量。因而,對低品級煤來說,水 分實際上是煤自熱的阻化劑。 
          (3)礦物質。煤中的礦物成分也叫灰分。它可與氧反應放熱增加煤溫,而且使煤分解以增加煤與空氣接觸的表面積,如黃鐵礦,它可以吸收氧化反應放出的部分熱量降低煤的氧化反應進程;煤的高灰分使單位質量的氧化熱降低?!?nbsp;
          2、開采和貯運的環境因素 
          環境因素對煤自熱的影響為:可使煤的水分含量發生變化;改變煤氧接觸條件:使生產成的熱量擴散??煞譃椋?nbsp;
          (1)地質因素。斷層和裂隙有利于空氣和水分與煤接觸。因而散熱沒有明顯增加,卻增加了煤發生氧化的機會和水的吸附。也就是說斷層和裂隙增加了煤自燃的危險性。埋藏深的煤層地面漏風較少。采空區遺煤(特別對于厚煤層)因不能完全回采而增中了煤的自燃危險性。 
          (2)開采因素。開采因素對煤自燃的影響主要有2個方面,即通風和煤破碎,沒有通風或通風充分的地方,煤自燃的可能性較低。而通風不充分地方煤自燃的可能性較大。裂隙漏風是不充分漏分,它創造了煤進一步氧化的條件,而散熱條件并未被改善。所以,任何漏風對煤炭自燃來說都是很危險的。 
          (3)貯運因素。在貯存和運輸過程中,影響煤自燃的因素要為通風不充分和干燥的低品級煤因雨淋和噴灑水產生潤濕熱。 
          3、煤矸石的分類方法 
          煤矸石的分類方法很多,從煤矸石作為充填物料的工程應用角度,其分類方法主要有以下幾種: 
          (1)按煤矸石來源可劃分為:掘進研石和洗選殲石兩大類。掘進研石即通常所稱的"礦井白研",它主要是由煤礦巷道掘進中產生的大量巖塊組成。洗選研石一般是由工作面采出的夾研以及小量的頂底板巖石經原煤洗選分離后排出,通常稱為"黑殲"。掘進研石的力學性質最優,而洗選研石較均勻,且含水量較大。 
          (2)按煤殲石自燃性質劃分為:可燃煤矸石和不可燃煤殲石,可燃煤矸石又進一步劃分為已燃煤殲石,半燃煤矸石和未燃煤殲石三種。資料分析表明,煤矸石的物理力學性質與煤砰石的燃燒程度有很大關系,已燃煤殲石危險性最小,粒度均勻,利用方便,而半燃煤矸石利用較為困難。 
          (3)按煤矸石風化程度劃分為未風化,微風化,中等風化及完全風化等,風化是煤砰石的普遍特性,風化程度取決于煤矸石的成份,煤矸石暴露時間的長短及大氣氣候條件。 
          (4)按煤矸石化學組成或礦物組成劃分。這類分類方法主要用于煤矸石的加工利用方面根據上述分類,本次研究選用開灤唐山礦新排放的掘進和洗選研石兩大類作為試驗的樣本。煤當量
          按標準煤的熱值計算各種能源量的換算指標。中國又稱標準煤 。各種燃料的含能量是不同的,如1噸煤約7560千瓦小時,1噸泥煤約為2200千瓦小時 ,1噸焦炭為7790千瓦小時,1立方米煤氣為4.7千瓦小時等。為了使用的方便,統一標準,在進行能源數量、質量的比較時,將煤炭、石油、天然氣等都按一定的比例統一換算成標準煤來表示(1 公斤標準煤的熱值為29.27兆焦耳,即每噸標準煤為29270兆焦耳)。
          其換算方法為:
          1噸原油=1.43噸標準煤
          1000立方米天然氣=1.33噸標準煤
          1噸原煤=0.714噸標準煤
          煤當量
          迄今尚無國際公認的統一標準 。1千克煤當量的熱值,聯合國、前蘇聯、日本、西歐大陸國家按29.3兆焦 (7000千卡)計算 , 而英國則是根據用作能源的煤的加權平均熱值確定。中國采用的煤當量的熱值為29.3兆焦/千克。原煤換算成煤當量時,按平均熱值20.9兆焦/千克 (5000千卡/千克)計算,煤當量系數為 0.714 ;原油熱值按41.8兆焦/千克 ( 10000千卡/千克 )計算 ,煤當量系數為1.429;天然氣熱值按39.0兆焦/米3 ( 9310千卡/米3 )計算,煤當量系數為 1.33 ;電的換算方法見能源計量當量。 1 噸標準煤相當于0.687623噸標準油。
          卡路里與千焦的換算法
          卡路里,也就是卡和千卡(大卡),都是能量的單位。1卡(小卡、cal)就是讓一克水 升高一度所需的能量。食物能量通常用千卡計算,也稱為大卡。按國際單位,能量應當用焦耳來表示。1焦耳=4.182卡,則1千卡=4.182千焦耳。有 時候也用這個單位表示食物當中的能量。大多數時候,人們用千卡這個單位來計算 食物當中的能量,因為它比較方便。1克淀粉或白糖含能量4千卡;1克脂肪含能量9千卡,1克蛋白質含能量4千卡。 
          如果用焦耳表示,就有很多零頭,算起來不方便。比如說,如果吃10克脂肪,那么就給身體帶來了90千卡。如果吃50克重的爆米花,那么就增加了約170千卡的能量供應。一個人每天所需要的能量 ,也用千卡來計算。如果每天多吃一個中等大的蘋果(約相當于90千卡)而不多運動,那么每天就會長10克脂肪,一年相當于3.6公斤的體重。
          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
          煤的發熱量與硫、磷
          1.煤的發熱量(卡/克或千卡/千克)把一克煤樣放在高壓充氧的彈筒中燃燒,由量熱計測得的發熱量稱為彈筒發熱量 (QDT)。當煤在彈筒中燃燒時,在高溫高壓下,氧生成硝酸,硫生成硫酸都放出熱 量,這部分熱量也包括在彈筒發熱量內。另外,水分在彈筒的高壓下保持液態,也放出冷凝熱,而煤在空氣中燃燒時,硫成為二氧化硫放出,而水分仍保持水蒸汽狀態,故彈筒發熱量減去硫和氧的校正 值后的發熱量稱為高位發熱(QGW)工業上多采用應用。煤的低位發熱量(QDW)作為計算和設計依據.低位發熱量可按下式計算:
          QDW=QGW-6(W+9H)式中:QGW,QDW----應用煤的高,低位熱量,卡/克;
          WY----應用煤的全水分,%;
          HY---應用煤的氫含量,%
          煤的發熱量除直接定外,還可以根據元素分析或工業分析的數據進行估算。煤科院煤化學研究所(北京煤化所)根據我國煤質資料推導出許多發熱量計算式,例如:利用元素分析數據,估算可燃基高位發熱量的半經驗公式低煤化程度的煤:
          QGW=80CR+305(310)HR+22SR-26OR-4(Ag-10)式中,HR前面的系數對褐煤為305 ,對長焰煤,不粘煤和弱粘煤為310;對10%的煤,不計算最后一項灰分的校正值。由上式可知,OR,AG越高,QJW越低。
          煉焦煤:QGW=80 CR +310HR+22SR-25OR-7(Ag-10)
          無煙煤(低灰和高灰適用):
          QGW=80(78.1)CR+320HR+22SR+(SR-OR)-8(AG-10)式中,對FR﹥1.5%的一般無煙煤 ,CR前面的系數用80;對HR≤1.5%的年老無煙煤,CR前面的系數采用78.1;對10%的所有無煙煤,公式中最后一項應予刪去。利用工業分析數據,估算低熱值煤高位發熱量的半經驗公式
          高灰(AF>45~90%)煙煤:QGW=81CGD+55VF-3AF
          高灰無煙煤:QGW=80CGD+50VF-3AF
          石煤:QGW=80CGD+40VF-3AF
          2.煤中的硫
          煤中硫分的賦存形態通??煞譃橛袡C硫和無機硫兩大類,煤中各種形態的硫分的總和稱為全硫(SQ)
          (1)有機硫: 煤的機質中所含的硫稱為有機硫 (SYJ)。有機硫主要來自成煤植物中的蛋白質和微生物的蛋白質.蛋白質中含硫0.3~2.4%,而植物整體的含硫量一般都小于0.5%(紅樹等濱海鹽生植物的硫分較高)。一般煤中有機硫的含量較低,但組成很復雜,主要由硫醚或硫化物,二硫化物,硫醇,噻吩類雜環硫公物及硫醌分合物等組成或官能團所構成。有機硫與煤的有機質結為一體,分布均勻,很難清除,用一般物理洗選方法不能脫除。一般低硫煤中以有機硫為主,經過洗選,精煤全硫因灰分減少而增高。
          (2)無機硫: 無機硫又分為硫鐵礦硫(STL),硫酸鹽硫(STY)兩種,有時也有微量的元素硫。硫化物硫與有機硫合稱為可燃硫,硫酸鹽硫則為不可燃硫。硫化物硫中絕大部分以黃鐵礦硫形態存在,有時也有少量的白鐵礦硫。它們的分子式都是FeS2,但黃鐵礦是正方晶系晶體,多呈結梳狀,透鏡狀,團塊狀和浸染狀等形態存在于煤中;白鐵礦則是斜方晶系體,多 呈放射狀存在,它顯微鏡下的反射率比黃鐵礦低。硫化物硫清除的難易程度與礦物顆粒大小及分布狀態有關,顆粒 大的可利用黃鐵礦與有機質比重不同洗選除去。但以極細顆粒均勻分布在煤中的黃鐵礦則即使將煤細碎也難以除掉。硫化物硫在高硫煤的全硫中所占比重較大,它們一部分來源于適煤植物及其轉化產物中的硫化物,另一部分則是由停滯缺氧水中的硫酸鐵等鹽類還原生成的。硫酸鹽硫主要存在形態是石膏(CaSO4.2H2O),也有少量綠礬(FeSO4.7H2O)等。 
          我國在部分煤中硫酸鹽含量大部分小于0.1%,部分煤為0.1~0.3%。一般硫酸鹽硫含量較高的煤,可能曾受過氧化。
          3.煤中的磷
          煤中的磷主要是無機磷,也有微量有機磷,煉焦時,煤中磷全部進入焦炭,焦中磷又全部進入生鐵,使鋼鐵冷脆。因此,磷是煤中有害成分。我國煤中磷含量較低,一般為0.01~0.1%,最高不超過1%,多數情況下不超過煉焦用煤的工業要求Pg<0.01%。

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