文｜匯錦數能-掌上煤焦

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煉焦煤質量評價的目的

掌上煤焦智慧終端的煤質評價是根據煤質分析結果，對煤炭質量進行客觀、正確地評價，通過煤質評價可了解煤的成分與性質，為煤炭資源的合理開發和利用提供科學依據。

煉焦煤質量評價不同于其他用途的煤質評價，不僅要體現煤的基本化學性質，還要表征煉焦煤的工藝性質。因此，煉焦煤質量評價包括煤質初步評價、煤質工藝性質評價、煤巖特征評價等方面。

掌上煤焦基于全國1000余座在產煉焦煤礦井煤質大數據為基礎，通過科學、合理的煤質評價，了解各單種煤特性，掌握其在配煤煉焦中的作用，以及和其他煉焦煤的配伍性關系，使其在配煤煉焦中發揮更大作用，確保和提高焦炭質量，創立了煉焦煤煤質分數評價專利模型。

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煉焦煤質量評價的內容

煤質評價進行大量分析化驗，掌握原煤性質并結合使用部門要求，最終作出正確評價。對煙煤的煤質評價可考慮是否可用作煉焦煤，若相應牌號為氣煤～瘦煤，再進一步測定煤的可選性，確定精煤灰分與產率，測定單種煤的黏結性、結焦性、配伍性以及煤巖特征等指標。

# 煉焦煤的可選性 #

煤的可選性表示從原煤中分選出符合質量煉焦精煤的難易程度，通過原煤的浮沉試驗分析判斷原煤可選性。評價煤可選性的方法很多，如中間煤含量法、勃氏鄰近密度含量法及蘇聯的特帕魯可夫指數TB法等，但世界上一些主要產煤大國常采用分選密度δ±0.1含量和中間煤含量法。由于各地原煤性質千差萬別，影響因素很多，制定統一、準確的評定方法比較困難。GB/T16417—2011《煤炭可選性評定方法》中，以煉焦煤為主的煤炭可選性可分為5個等級，如下表1。中國煉焦煤可選性差，難選和極難選煤約占62%。目前，中國主要礦區生產的精煤灰分以氣煤最低，焦煤最高。

表1 煤炭可選性等級分類

# 煉焦煤的化學特征 #

煤的化學特征評價主要從煤的工業分析入手，利用灰分、揮發分、硫分等主要煤質指標評價煉焦煤質量。根據GB/T15224.1—2010《煤炭質量分級第1部分:灰分》，灰分分為6個等級，如表2。

表2 灰分Ad等級分類

GB/T15224.2—2010《煤炭質量分級第2部分:硫分》中，冶金用煉焦精煤的硫分分為5個等級，如表3。

表3 硫份St,d等級分類

# 煉焦煤的工藝性質 #

黏結性是評價煉焦用煤的主要指標，國際上通常用坩堝膨脹序數和羅加指數表示煤的黏結性，中國通常用黏結指數表征煤的黏結性。黏結指數越大，表示煉焦煤的黏結能力越強，黏結指數一般為0～105。按照MT/T596—2008《煙煤黏結指數分級》可分為6級，如表4。煙煤黏結指數表征煤中黏結性組分的性質，其大小與煤的煤巖組成、變質程度、惰性物含量、煤的氧化還原程度及煤的成因等有關。

表4 黏結指數等級分類

除黏結指數外，煙煤的膠質層指數和奧－阿膨脹度從不同側面反映了煙煤的黏結性。膠質層指數是煉焦煤單向加熱過程中，測定瞬時產生的膠質體數量，根據膠質體產生規律，找出最大膠質層厚度Y，以及煉焦煤的最終收縮度X。

奧－阿膨脹度是根據煤受熱產生膠質體時煤的膨脹程度來評價煤的黏結性，對中等以上黏結性煤有較好的區分能力，反映了膠質體的質和量，用膨脹度b和收縮度a表示。b表示煤塑性階段膠質體的不透氣性和氣體的析出速度，a表示煤在半焦后的收縮度。

結焦性是煉焦煤在常規煉焦條件下煉制冶金焦炭的性質，通常用焦炭的強度、粒度分布、反應性等表示。焦爐煉焦試驗可直觀反映煉焦煤的結焦性，一般用20、40或200kg焦爐煉焦，以試驗焦爐所得焦炭的冷熱強度和粉焦率作為結焦性指標。

# 煉焦煤的煤巖特征 #

煉焦煤的煤巖特征主要從三方面評價煉焦煤:

（1）煤的鏡質組平均最大反射率Ｒmax及其分布。Ｒmax是國際上公認的最全面、最準確反映煉焦煤變質程度的指標，煤的變質程度與煙煤黏結性、結焦性關系密切，煤的變質程度越高，其反射率越大。

（2）用煤巖鏡質組反射率分布直方圖和反射率測定中的標準方差S判別是否混煤及混煤的程度。

（3）通過測定煤巖組分定量和活惰比指導配煤。

通過煤巖分析結果，可初步判斷煤的成煤環境和變質程度，了解煤巖組分和煤的利用途徑。通過煤巖反射率分布，可初步判斷煉焦煤是單種煤還是混配煤，確定混煤種類和比例。

# 煤質牌號的確定 #

圖1 中國煤炭分類

如圖1中國煤炭分類和表5所示，GB/T5751—2009《中國煤炭分類》中將中國煙煤按變質程度不同依次分為長焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤、氣煤、氣肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤等12類，其中，長焰煤、褐煤、弱黏煤、1/2中黏煤、貧瘦煤和貧煤一般不作煉焦煤用，圖1中國煤炭分類。

表5 中國煤炭分類簡表

# 煤質資料匯編 #

隨著煉焦工作的深入進行，有關煤質數據已匯編成煤質資料保存，建立綜合數據庫，通過對比歷史數據得出結論，為煤質評價工作提供參考。掌上煤焦基于全國1000余座在產煉焦煤礦井煤質大數據為基礎，通過科學、合理的煤質評價，了解各單種煤特性，掌握其在配煤煉焦中的作用，以及和其他煉焦煤的配伍性關系，使其在配煤煉焦中發揮更大作用，確保和提高焦炭質量。

# 煤質評價專家系統 #

煤質評價專家系統利用統計學和計算機科學的研究成果，結合生產實際，對不同煉焦煤的焦炭質量予以預測，并在視定的生產指標和焦炭性質要求下進行配煤研究，對企業用煤計劃予以優化。焦炭質量預測方法分為兩類:一類是基于回歸分析，建立配煤煤質指標和焦炭質量指標的回歸模型，對焦炭質量進行預測。另一類是運用神經網絡等智能算法，以配煤的煤質指標作為輸入，焦炭的質量指標作為輸出，建立煤質指標和焦炭質量指標間的預測模型，對焦炭質量進行預測。掌上煤焦基于全國1000余座在產煉焦煤礦井煤質大數據為基礎，創立了煉焦煤煤質分數評價專利模型，以簡潔專業的煉焦煤報告形式幫助客戶快速對煉焦煤煤質、應用特點及性價比進行判斷，報告包含同類型煤評分優劣對比、指導售價、應用場景等。

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總結

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