文｜汇锦数能-掌上煤焦

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炼焦煤质量评价的目的

掌上煤焦智慧终端的煤质评价是根据煤质分析结果，对煤炭质量进行客观、正确地评价，通过煤质评价可了解煤的成分与性质，为煤炭资源的合理开发和利用提供科学依据。

炼焦煤质量评价不同于其他用途的煤质评价，不仅要体现煤的基本化学性质，还要表征炼焦煤的工艺性质。因此，炼焦煤质量评价包括煤质初步评价、煤质工艺性质评价、煤岩特征评价等方面。

掌上煤焦基于全国1000余座在产炼焦煤矿井煤质大数据为基础，通过科学、合理的煤质评价，了解各单种煤特性，掌握其在配煤炼焦中的作用，以及和其他炼焦煤的配伍性关系，使其在配煤炼焦中发挥更大作用，确保和提高焦炭质量，创立了炼焦煤煤质分数评价专利模型。

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炼焦煤质量评价的内容

煤质评价进行大量分析化验，掌握原煤性质并结合使用部门要求，最终作出正确评价。对烟煤的煤质评价可考虑是否可用作炼焦煤，若相应牌号为气煤～瘦煤，再进一步测定煤的可选性，确定精煤灰分与产率，测定单种煤的黏结性、结焦性、配伍性以及煤岩特征等指标。

# 炼焦煤的可选性 #

煤的可选性表示从原煤中分选出符合质量炼焦精煤的难易程度，通过原煤的浮沉试验分析判断原煤可选性。评价煤可选性的方法很多，如中间煤含量法、勃氏邻近密度含量法及苏联的特帕鲁可夫指数TB法等，但世界上一些主要产煤大国常采用分选密度δ±0.1含量和中间煤含量法。由于各地原煤性质千差万别，影响因素很多，制定统一、准确的评定方法比较困难。GB/T16417—2011《煤炭可选性评定方法》中，以炼焦煤为主的煤炭可选性可分为5个等级，如下表1。中国炼焦煤可选性差，难选和极难选煤约占62%。目前，中国主要矿区生产的精煤灰分以气煤最低，焦煤最高。

表1 煤炭可选性等级分类

# 炼焦煤的化学特征 #

煤的化学特征评价主要从煤的工业分析入手，利用灰分、挥发分、硫分等主要煤质指标评价炼焦煤质量。根据GB/T15224.1—2010《煤炭质量分级第1部分:灰分》，灰分分为6个等级，如表2。

表2 灰分Ad等级分类

GB/T15224.2—2010《煤炭质量分级第2部分:硫分》中，冶金用炼焦精煤的硫分分为5个等级，如表3。

表3 硫份St,d等级分类

# 炼焦煤的工艺性质 #

黏结性是评价炼焦用煤的主要指标，国际上通常用坩埚膨胀序数和罗加指数表示煤的黏结性，中国通常用黏结指数表征煤的黏结性。黏结指数越大，表示炼焦煤的黏结能力越强，黏结指数一般为0～105。按照MT/T596—2008《烟煤黏结指数分级》可分为6级，如表4。烟煤黏结指数表征煤中黏结性组分的性质，其大小与煤的煤岩组成、变质程度、惰性物含量、煤的氧化还原程度及煤的成因等有关。

表4 黏结指数等级分类

除黏结指数外，烟煤的胶质层指数和奥－阿膨胀度从不同侧面反映了烟煤的黏结性。胶质层指数是炼焦煤单向加热过程中，测定瞬时产生的胶质体数量，根据胶质体产生规律，找出最大胶质层厚度Y，以及炼焦煤的最终收缩度X。

奥－阿膨胀度是根据煤受热产生胶质体时煤的膨胀程度来评价煤的黏结性，对中等以上黏结性煤有较好的区分能力，反映了胶质体的质和量，用膨胀度b和收缩度a表示。b表示煤塑性阶段胶质体的不透气性和气体的析出速度，a表示煤在半焦后的收缩度。

结焦性是炼焦煤在常规炼焦条件下炼制冶金焦炭的性质，通常用焦炭的强度、粒度分布、反应性等表示。焦炉炼焦试验可直观反映炼焦煤的结焦性，一般用20、40或200kg焦炉炼焦，以试验焦炉所得焦炭的冷热强度和粉焦率作为结焦性指标。

# 炼焦煤的煤岩特征 #

炼焦煤的煤岩特征主要从三方面评价炼焦煤:

（1）煤的镜质组平均最大反射率Ｒmax及其分布。Ｒmax是国际上公认的最全面、最准确反映炼焦煤变质程度的指标，煤的变质程度与烟煤黏结性、结焦性关系密切，煤的变质程度越高，其反射率越大。

（2）用煤岩镜质组反射率分布直方图和反射率测定中的标准方差S判别是否混煤及混煤的程度。

（3）通过测定煤岩组分定量和活惰比指导配煤。

通过煤岩分析结果，可初步判断煤的成煤环境和变质程度，了解煤岩组分和煤的利用途径。通过煤岩反射率分布，可初步判断炼焦煤是单种煤还是混配煤，确定混煤种类和比例。

# 煤质牌号的确定 #

图1 中国煤炭分类

如图1中国煤炭分类和表5所示，GB/T5751—2009《中国煤炭分类》中将中国烟煤按变质程度不同依次分为长焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤等12类，其中，长焰煤、褐煤、弱黏煤、1/2中黏煤、贫瘦煤和贫煤一般不作炼焦煤用，图1中国煤炭分类。

表5 中国煤炭分类简表

# 煤质资料汇编 #

随着炼焦工作的深入进行，有关煤质数据已汇编成煤质资料保存，建立综合数据库，通过对比历史数据得出结论，为煤质评价工作提供参考。掌上煤焦基于全国1000余座在产炼焦煤矿井煤质大数据为基础，通过科学、合理的煤质评价，了解各单种煤特性，掌握其在配煤炼焦中的作用，以及和其他炼焦煤的配伍性关系，使其在配煤炼焦中发挥更大作用，确保和提高焦炭质量。

# 煤质评价专家系统 #

煤质评价专家系统利用统计学和计算机科学的研究成果，结合生产实际，对不同炼焦煤的焦炭质量予以预测，并在视定的生产指标和焦炭性质要求下进行配煤研究，对企业用煤计划予以优化。焦炭质量预测方法分为两类:一类是基于回归分析，建立配煤煤质指标和焦炭质量指标的回归模型，对焦炭质量进行预测。另一类是运用神经网络等智能算法，以配煤的煤质指标作为输入，焦炭的质量指标作为输出，建立煤质指标和焦炭质量指标间的预测模型，对焦炭质量进行预测。掌上煤焦基于全国1000余座在产炼焦煤矿井煤质大数据为基础，创立了炼焦煤煤质分数评价专利模型，以简洁专业的炼焦煤报告形式帮助客户快速对炼焦煤煤质、应用特点及性价比进行判断，报告包含同类型煤评分优劣对比、指导售价、应用场景等。

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