我國煤炭資源儲量豐富、分布面積廣、煤種齊全,但資源分布不均。且受地質作用及成煤時期差異的影響,我國不同地域的煤炭資源的煤種、煤質差異較大。
按各主要聚煤期所形成的煤炭資源量看,差别較大,其中以侏羅紀成煤最多,其中以侏羅紀成煤最多,占總量的39.80%,依次為石炭二疊紀(北方)38.04%、白垩紀11.91%,晚二疊紀(南方)7.54%,第三紀2.27%、晚三疊紀0.44%。
石炭二疊紀是最早的煤炭資源形成期,煤種範圍從長焰煤到無煙煤,在已探明的石炭二疊紀煤儲量中,氣煤占24%,無煙煤占17%,低變質煙煤占14%,貧煤占13%,焦煤占12%,肥煤占11%,瘦煤占9%。
晚二疊紀是我國南方主要的成煤時期,于江南各省區,在已探明的晚二疊紀煤儲量中,無煙煤占62%,焦煤占16%,貧煤占11%,瘦煤占8%,肥煤占2%,氣煤占1%。
晚三疊紀煤的探明儲量隻有40億噸,其中陝北三疊紀煤田就占了20億噸,煤種為氣煤。
侏羅紀煤主要集中在内蒙古,陝西,甘肅,甯夏四省區交界地帶和新疆北部.在各成煤期中,侏羅紀煤的平均含硫量最低,平均含灰量最低,這是侏羅紀煤的最大優勢.侏羅紀的煤種範圍從褐煤到無煙煤,在已探明的侏羅紀煤儲量中,低變質煙煤占96%,氣煤占3%,其他占1%。
白垩紀煤分布于内蒙古東部和東北三省。在已探明的白垩紀煤儲量中,褐煤占了81%。
第三紀是最後一個成煤期,煤的碳化程度普遍較低。煤種範圍從褐煤到氣煤,在已探明的第三紀煤儲量中,褐煤占90%,長焰煤和氣煤占10%。
從地域上看,中國煤炭資源相對比較集中,分布呈現“北富南貧,西多東少”的狀況,主産地與消費地逆向分布,基本流向呈"北煤南運、西煤東運"的趨勢。北方地區已發現資源占全國的90.29%(包括東北及内蒙古東部),形成山西、陝西、甯夏、河南、内蒙古中南部和新疆等富煤區。南方地區已發現資源的90.6%集中在四川、貴州、雲南3省富煤區。
從煤種方面看,不同煤種數量及分布極不均衡。中國煉焦煤分布極不平衡,我國焦煤儲量僅占煤炭儲量的10%,而四種主要煉焦煤種中,瘦煤、焦煤、肥煤有50%集中在山西,擁有大型鋼鐵企業的華東、中南、東北地區則煉焦煤很少。在東北地區,鋼鐵企業集中在遼甯,煉焦煤大多在黑龍江;西南地區,鋼鐵工業在四川,而煉焦煤主要集中在貴州。
動力煤資源主要集中在華北和西北地區。華北地區的動力煤資源儲量占全國動力煤查明資源儲量的46.09%,西北地區也高達39.98%,即“兩北”地區的動力煤資源儲量占全國的80%以上。
煤按其在煉焦過程中的性狀,可分為煉焦煤和非煉焦煤。
(1)煉焦煤是指用單種煤煉焦時,可以生成具有一定塊度和機械強度的焦炭的煤。這類煤具有粘結性,主要供煉焦用。煙煤中的氣煤、肥煤、氣肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤都屬于煉焦煤。煉焦煤中的焦煤可以單獨煉焦,生産出符合要求的高爐焦。但是焦煤的資源從世界範圍來說,都是匮乏的。因此,通常把兩種或兩種以上煤牌号的煉焦煤。以适當比例進行配煤,然後煉焦,以滿足對焦炭質量的各種要求。
(2)非煉焦煤在單獨煉焦時不軟化、不熔融、不能生成塊狀焦炭。這類煤沒有或僅有極弱的粘結性,一般不作為煉焦用煤。但當配煤中粘結組分過剩或需要生産特殊焦炭(如鑄造焦)時,可以配入少量非煉焦煤,作為瘦化劑用。非煉焦煤也可以作為生産型煤或型焦的原料。褐煤、無煙煤以及煙煤中的長焰煤、不粘煤和貧煤,都屬于非煉焦煤。
為了擴大煉焦用煤資源,在中國煤炭分類國家标準中,還劃分一些過渡性煤種如貧瘦煤、1/2中粘煤和弱粘煤等.根據各地資源特點以及配煤和煉焦技術的發展水平,有的焦化廠可在配合煤中配入部分過渡煤;如在有一定量強肥煤的情況下,配用一些低灰低硫的弱粘煤,以降低焦炭的灰分和硫分。根據中國冶金系統主要焦化廠1990年的統計,煉焦用煤的煤種比例(%)為:瘦煤9.8,焦煤31.2,肥煤16.9。氣煤25.9,1/3焦煤12.8,氣肥煤1.7,其他煤1.7。
煉焦需要什麼煤?煉焦用煤必須具有良好的結焦性,通常用具有粘結性的氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤(或其中的二、三種)按比例配成煉焦原料。
根據煤炭的煤化程度由低到高,可以将煤炭分為褐煤、煙煤到無煙煤。習慣上,将具有一定的粘結性,在濕式焦爐煉焦條件下可以結焦,用于生産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标準,煙煤中的氣煤、肥煤、氣肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤和貧煤都屬于煉焦煤,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,尚有未分類的占1.96%。
煉焦煤各煤種介紹
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,加熱時能産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,加熱時能産生大量膠質體。用肥煤單獨煉焦能産生熔融性好、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範圍内波動,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,受熱後産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,單獨煉焦對能産生大量氣體和液體化學産品。
氣煤 用途:基礎煉、焦配煤
特點:是一種碳化程度較低的煉焦煤,加熱時能産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,可增加産氣率和化學産品回收率。
1/2中黏煤 用途:基礎煉、焦配煤
特點:1/2中粘煤是一種中等粘結性的中高揮發分煙煤,是碳化程度最低的煉焦煤。一部分中粘煤在單獨煉焦時能生成一定強度的焦炭,可作配煤煉焦的原料;粘結性較弱的另一部分中粘煤單獨煉焦時,生成的焦炭強度差,粉焦率較高。因此,這種煤可作氣化用煤或動力用煤,在配煤煉焦時也可适當配入。
煉焦用煤是指适于煉制冶金焦炭的煤。煉焦爐煉焦條件下,用于生産一定質量焦炭的原料煤。為保證焦炭質量,選擇煉焦用煤的最基本要求是考察它的揮發分、粘結性和結焦性,保證盡可能低的灰分、硫分和磷含量。因此,絕大部分煉焦用煤必須經過洗選。
煉焦用煤是指煉焦爐煉焦條件下,用于生産一定質量焦炭的原料煤。為保證焦炭質量,選擇煉焦用煤的最基本要求是考察它的揮發分、粘結性和結焦件,保證盡可能低的灰分、硫分和磷含量。因此,絕大部分煉焦用煤必須經過洗選。煉焦用煤必須具有良好的結焦性,通常用具有粘結性的氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤(或其中的二、三種)按比例配成煉焦原料。随着工業技術的發展,為擴大煉焦用煤資源,長焰煤、弱粘煤、不粘煤、貧煤和無煙煤等也可以少量地參與煉焦。除粘結性外,煉焦用煤要求低灰(Aad≤10%)、低硫(St,d<1.0%)和低磷(P<0.02%),以保證獲得高強度、低雜質的優質焦炭。煉焦的副産品有焦爐煤氣和煤焦油,它們都是重要的化工原料。從煤焦油中分離和測定的化合物已經近百種。
在選擇煉焦用煤時,還必須考慮煤在煉焦過程中的膨脹壓力。低揮發分的煤,因其膠質體粘度大,煉焦時容易産生高的膨脹壓力,對焦爐砌體造成損害,這需要從配煤方面加以解決。此外,在焦化廠的生産成本中,煉焦用煤占很大比重,因此在選擇煉焦用煤時,還必須考慮煤的價格和運輸距離等經濟因素世界煤炭資源尚豐富,但煉焦用煤資源有限,故必須注意節約使用和擴大其範圍。
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