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煤岩学研究在炼焦煤煤质评价中的应用探究任学延1,张代林2(1.上海梅山钢铁股份有限公司,江苏南京㊀210039;2.安徽工业大学煤洁净转化与高值化利用安徽省重点实验室,安徽马鞍山㊀243032)摘㊀要:利用煤岩学研究以评价煤质对扩大炼焦煤资源㊁稳定和提高焦炭质量具有重要的意义㊂通过对澳煤㊁圣雄煤该2种炼焦煤的煤岩显微组分分析表明,若将在开采过程中混入较多天然焦的炼焦煤用于配煤,可造成焦炭强度明显下降;若煤中镜质体存在大量碎片和裂纹现象,可显著降低黏结性并影响其在配煤中应有的作用㊂关键词:炼焦煤;煤岩学;煤岩显微组分;镜质体反射率;黏结性;焦炭强度中图分类号:T Q 522㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1007-7677(2019)01-0052-02A p p l i c a t i o no f c o a l p e t r o g r a p h y a n a l y s i s o n c o k i n g c o a l q u a l i t y ev a l u a t i o n R E N X u e -ya n 1,Z H A N G D a i -l i n 2(1.S h a n g h a iM e i s h a nI r o n &S t e e lC o r p o r a t i o nL t d .,N a n j i n g ㊀210039,C h i n a ;2.A n h u iK e y L a b o r a t o r y o f C o a lC l e a nC o n v e r s i o na n d H i g hV a l u eU t i l i z a t i o n ,A n h u iU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,Ma a n s h a n ㊀243032,C h i n a )Ab s t r ac t :I t i s o f g r e a t i m p o r t a n c e t ou s e c o a l p e t r o g r a p h y a n a l y s i s t o e v a l u a t e t h e s i g n i f i c a n c e o f c o a l q u a l i t y f o r e n l a r g i n g c o k i n gc o a l r e s o u r c e sa n ds t a b i l i z i n g a nd i m p r o v i n g c o ke q u a l i t y .B y a n a l y z i n g t h e m a c e r a l sof t w oc o k i ng c o a l s (A u s t r a l i a nc o a l a n d Sh e n g xi o n g c o a l ),t h e r e s u l t s s h o w e dt h a t i f t h ec o k i n g c o a lm i x e dw i t h m o r en a t u r ec o k e i n m i n i n gp r o c e s sw e r eu s e d i nc o a l b l e n d i n g ,t h e o b v i o u sd e c r e a s eo fc o k es t r e n g t h w o u l dh a p p e n ;i fal a r g en u m b e ro f f r a gm e n t sa n dc r a c k se x i s t i nv i t r i n i t e ,d e c r e a s e o f c a k i n g i n d e xw o u l dh a p p e n ,a n d i t s e f f e c t i n c o a l b l e n d i n g wo u l db e a f f e c t e d .K e y wo r d s :c o k i n g c o a l ;c o a l p e t r o g r a p h y ;m a c e r a l s o f c o a l p e t r o g r a p h y ;v i t r i n i t e r e f l e c t a n c e ;c a k i n g i n d e x ;c o k e s t r e n g t h 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51574004)㊀㊀在当前高炉大型化的情况下,其对焦炭质量的要求越来越高,而优质炼焦煤的资源日益紧张,导致配煤压力越发增大㊂为了使炼焦煤得到合理利用,须加强煤的物质成分研究,提高配煤的科学性㊂煤岩学是研究煤质的主要方法之一,煤的显微组分㊁显微类型和煤化程度是煤岩学的主要研究内容㊂应用煤岩学方法确定煤岩显微组成和煤化程度,此为评定炼焦煤的性质和用途的重要依据,也是研究炼焦煤的生成和变质的重要基础㊂通过对有机显微组分㊁无机显微组分㊁煤岩类型结合煤层及围岩沉积相的研究,确定含煤岩系的沉积环境和煤相(煤的原始成因类型取决于成煤植物群落和泥炭沉积环境,即沉积方式㊁覆水条件㊁水介质特征等);根据显微组分及其组合特征以及煤层的其他特征进行煤层对比;通过显微定量和煤级的测定以预测煤的结焦性㊁选择炼焦配煤,并为综合利用提供依据;通过测定镜质体反射率,结合煤的分子结构㊁化学组成,探讨煤化作用及其物理化学变化实质;应用显微光度计与荧光显微镜测试煤化程度㊂利用煤岩特征对炼焦煤的结焦性进行研究[1-5],结合煤岩学研究结果指导炼焦生产[6-11],均可提高配煤的科学性㊂1㊀实验方法煤的工业分析测定按照G B /T212 2008‘煤的工业分析方法“进行,炼焦煤的黏结指数按照G B /T5447 2014‘烟煤黏结指数测定方法“进行,炼焦煤的胶质层指数按照G B /T 479 2016‘烟煤胶质层指数测定方法“进行,按照G B /T 16773 2008‘煤岩分析样品制备方法“将有关煤样制成粉煤光片㊂镜质体反射率测定按照G B /T6948 2008‘煤的镜质体反射率显微镜测定方法“进行;煤岩显微组分测定按照G B /T8899 2013‘煤的显微组分组和矿物测定方法“进行[12]㊂2㊀结果与讨论试验采用澳煤与圣雄煤该2种煤样,其常规指标测定结果见表1㊂表1㊀实验用煤煤质指标煤样名称V d a f /%G R .I Y /mm R m a x /%S 煤种类型澳煤15.00001.6230.231圣雄煤29.274581.0000.151252.1㊀炼焦煤掺混其它杂质现象澳煤为山东某炼焦企业购入的进口煤,该企业将其充当瘦煤或贫瘦煤来使用㊂当该煤配入比例达5%时,导致焦炭强度明显下降㊂测定其G R.I值㊁Y值均为0,其镜质体反射率分布与常规的瘦煤或贫瘦煤的分布基本相同,但测定其煤岩组分含量时,发现该瘦煤中存在大量的天然焦,混入比例可达20%以上,如图1所示㊂图1㊀某进口澳煤显微组分图㊀㊀利用德国H D型全自动煤岩分析仪的半自动测定镜质体反射率功能对粉煤光片进行测定,发现当十字丝对准图1中较亮的组分(天然焦)时,显示的电压值为100m v,即已达H D型全自动煤岩分析仪电信号的上限值,导致反射率无法测量㊂分析其原因,有可能是炼焦煤在开采时易混入较大比例的天然焦,该天然焦导致了所炼焦炭强度的下降㊂2.2㊀炼焦煤氧化现象采用圣雄煤研究炼焦煤的氧化现象,其中圣雄煤的镜质体反射率测定结果如图2所示㊂图2㊀圣雄煤的镜质体反射率测定结果㊀㊀由图2可知,圣雄煤的镜质体反射率分布与常规肥煤镜质体反射率分布类似,并混入了少量焦煤㊂按此分布特征,该煤常规指标中黏结指数G R.I 应在80以上,Y值也应在20mm以上,但由表1中的实际测定结果可知,G R.I只有45,Y值仅为8 mm,与预判结果出入很大㊂进一步测定该煤显微组分组成,如图3所示,发现该煤镜质体存在大量碎片和裂纹较多现象,导致该现象的原因可能由于煤的风化或氧化所致㊂由此说明,若煤中镜质体存在大量碎片和裂纹现象,可极大降低其黏结性,影响其在配煤中应有的作用㊂3㊀结㊀㊀论(1)当开采混入较大比例的天然焦时,炼焦煤在图3㊀圣雄煤显微组分图配煤中使用比例超过5%,可严重影响焦炭强度稳定㊂(2)煤中镜质体存在大量碎片和裂纹现象时,对其黏结性影响较为显著㊂(3)利用煤岩特征评价煤质,可有效解释异常现象的原因㊂参考文献:[1]㊀张代林,余㊀亮,郑明东.炼焦煤的煤岩特征对其结焦性质的影响[J].钢铁,2009,44(1):15-18.[2]㊀沈寓韬,张卫华,鲁锡兰,等.不同炼焦煤显微组分特点及其对结焦性能的影响[J].煤炭技术,2015,35(10):316-318.[3]㊀梁㊀磊,吴㊀磊,龙晓阳,等.单种煤煤岩特征与结焦性关系研究[J].鞍钢技术,2009(3):15-17.[4]㊀沈寓韬.不同炼焦煤显微组分特点及其对结焦性能的影响研究[D].上海:华东理工大学,2016:1-72.[5]㊀马兴祥.显微煤岩组分的分散富集程度对黏结性㊁结焦性的影响[J].地学前缘,1999,6(S1):65-72.[6]㊀庞克亮,刘冬杰,王明国,等.基于煤显微结构的炼焦用煤评价及应用[J].洁净煤技术,2016:22(4):77-83.[7]㊀王春花,张文成.煤岩分析在炼焦煤新资源开发中的应用[J].煤化工,2013,167(4):10-12.[8]㊀何选明,程正载,方红明,等.青海焦煤煤质的特殊性研究[J].煤化工,2008,139(6):26-29.[9]㊀庞克亮,刘冬杰,王明国,等.煤岩学在炼焦生产中的应用[J].钢铁,2015,50(10):26-29.[10]㊀张永丽.煤岩学在配煤炼焦中的应用研究[D].天津:天津大学,2014:1-54.[11]㊀王海燕.煤岩学与炼焦配煤技术的发展[J].煤质技术,2004(6):39-41.[12]㊀张代林,林慧薪,王晓婷,等.炼焦煤灰分对其结焦性的影响规律[J].钢铁,2017(8):10-18.㊀㊀作者简介:任学延(1961-),男,江苏江阴人,高级工程师,上海梅山钢铁有限公司制造部,主要从事炼焦配煤工作㊂㊀(收稿日期:2018-10-08)35。
第6期总第184期冶 金 丛 刊Sum.184 N o .6 2009年12月M ET ALLURGI C AL C OLLECTI O NSDece mber 2009 作者简介:刘彬彬(1984-),男,贵州大学化学与化工学院硕士研究生1煤岩学在焦化行业中的应用概述刘彬彬 吴贤熙(贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003)摘 要 煤岩学是把煤作为有机岩石来研究的一门学科,它划分了煤岩宏观组成和微观组分。
随着炼焦业和煤岩学的发展,煤岩学在焦化行业中得到了广泛应用,本文对其在焦化行业中评定煤质、鉴定混煤、指导炼焦配煤和预测焦炭质量等方面的应用做了概述,指出随着研究的深入煤岩学在焦化行业中将起到越来越重要的作用。
关键词 煤岩学;焦化行业;炼焦配煤;焦炭质量中图分类号:T Q533 文献标识码:A 文章编号:1671-3818(2009)06-0045-03SU MMAR Y OF C OA L PETR OGR APH Y APP L I CATI O N I N COKI NG I N DUSTR YL iu B inbin W u Xianxi(College of Che m istry and Che m ical Engineering,Guizhou University,Guiyang 550003,Guizhou )Abstract Coal petr ography treats coal as organic r ock t o study .It refers macr oscop ic coal petr ographic compositi on and m icr ocos m ic coal petr ographic compositi on .W ith the devel opment of coking industry and coal petr ography,coal petr ography is widely used in the coking industry,such as evaluating coal quality,identifying m ixed coal,guiding coal blending,p redicting coke quality and s o on .Coal petr ography will p lay a more and more i m portant r ole in the future .Key words coal petr ography;coking industry;coal blending;coke quality1 前言煤是一种固体可燃矿物。
煤和岩石物理力学性质测定方法第1部分:采样一般规定1 范围本部分规定了煤和岩石物理力学性质测定所需煤、岩样的采样的设备工具、技术要求、方法、记录与编号和封装要求。
本部分适用于煤及与煤层相关岩层中岩石的基本性质及冲击倾向性鉴定的室内实验。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T ××××的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T 19222-2003 煤岩样品采取方法JIS M0301-1975 强度试验用岩石的取样和试样的制备方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本部分。
3.1 说明煤、岩样 coal rock sample采集后基本能保持煤、岩体原有结构和状态的煤、岩块体。
4 设备工具和包装器材4.1 取样设备及工具取样设备和工具主要有：煤电钻、风镐、地质钻机（钻取煤、岩芯）。
4.2 包装器材试验样品的包装器材如下：a）具有一定厚度及强度的塑料布、宽胶带；b）铁锅、石蜡；c）木屑、泡沫塑料、木箱。
5 技术要求5.1 采样基本要求5.1.1 采样前应提取采样地点的地质综合柱状图，了解清楚采样地点的地层结构。
5.1.2 在研究某一局部地点的岩石性质时，应在所研究地点附近，应寻找具有代表性的采样点采样。
按照GB/T 19222-2003的规定，常规煤层煤岩样品采样点应避开岩浆岩体侵入区、烧变区、风化带、冲蚀带、断层破碎带及其影响区域等地段。
煤岩样采样前应清理煤壁，使表面新鲜、平整。
5.1.3 在研究较大范围内的岩石性质时，应根据岩性变化情况，分别在几个具有代表性的采样点采样。
5.1.4 当沿岩层厚度岩性变化较大时应分别在上、中、下不同层位采样。
5.1.5 每一组煤、岩样应采自岩性相同的同一层位。
应用煤岩学在炼焦生产中的应用培训讲义1. 引言炼焦是将煤炭转化为焦炭的过程。
作为钢铁生产的重要工序之一，炼焦对于钢铁工业的发展至关重要。
在炼焦生产中，煤岩学的应用起着重要的作用。
本讲义将介绍煤岩学在炼焦生产中的应用，从煤炭的基本性质、分类及煤岩学参数对炼焦过程的影响等方面进行讲解。
2. 煤炭的基本性质煤炭是一种由残留植物经过埋藏，经过高温高压作用形成的矿物质。
煤炭的基本性质决定了它对炼焦过程的影响。
以下是煤炭的几个基本性质：•煤种：煤炭根据其形成过程和矿物组成等特点，可以分为褐煤、烟煤、无烟煤等不同种类。
•元素组成：煤炭中主要含有的元素包括碳、氢、氧、氮等，其中碳是焦炭的主要组成元素。
•挥发份：煤炭中的挥发份是指煤炭在加热过程中失去的重量，它主要由可燃气体组成，对炼焦过程中焦炭质量的形成有重要影响。
3. 煤岩学参数对炼焦过程的影响煤岩学参数是煤岩学中对煤炭性质进行描述的指标，它们对炼焦过程有着重要的影响。
以下是几个常见的煤岩学参数及其对炼焦过程的影响：•可磨性：煤炭的可磨性是指在一定条件下，煤炭粉末的研磨性能。
可磨性好的煤炭有利于炼焦过程中煤炭的均匀研磨，从而提高焦炭的质量。
•可塑性：煤炭的可塑性是指在一定条件下，煤炭的塑性变形能力。
可塑性好的煤炭有利于炼焦过程中焦炭的塑性变形，从而提高焦炭的抗冶金性能。
•膨胀性：煤炭的膨胀性是指在加热过程中，煤炭体积的增大程度。
膨胀性大的煤炭有利于炼焦过程中焦炭孔结构的形成，提高焦炭的孔隙率和机械强度。
4. 煤岩学的应用技术• 4.1 煤炭采样技术煤炭采样是进行煤炭煤岩学分析的重要前提，合理的煤炭采样可以保证后续的煤岩学参数分析结果的准确性。
煤炭采样技术包括手工采样和机械采样等方法，可以根据不同情况选择合适的采样方法。
• 4.2 煤岩学分析技术煤岩学分析是对煤炭煤岩学参数进行准确测定的关键技术。
常用的煤岩学分析技术包括显微镜观察、煤样试验、化学分析等方法。
通过这些分析技术，可以获取到煤炭的详细煤岩学参数，为炼焦过程的优化提供依据。
煤岩学在昆钢炼焦用煤中的应用研究
褚立新
【期刊名称】《昆钢科技》
【年(卷),期】1995(000)001
【摘要】煤岩学是借助光学显微镜对煤的显微组份及镜质组反射率进行系统的定
性和定量分析，并加以研究的方法。
煤岩学除广泛地应用于地质、勘探、煤层鉴定外，在国外成为冶金焦生产中进行选煤、配煤的重要依据。
近年来，煤学研究在我国冶金企业中日益受到重视。
有的企业并把煤岩作为指导炼焦配煤的一种重要手段。
【总页数】5页(P11-15)
【作者】褚立新
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ533
【相关文献】
1.煤岩学在炼焦配煤中的应用研究 [J], 戴才胜;金奎励
2.煤岩学在炼焦用煤质量评价中的应用 [J], 赵新华;周大峰
3.用煤岩学方法评定煤的炼焦特性 [J], 郑美荣;杨建国;等
4.煤岩学方法在炼焦配煤中的应用研究 [J], 汪海涛
5.煤岩学方法在分析炼焦煤质量中的应用 [J], 李贺;夏丽丽;韩计委
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岩相分析在焦化厂的初步应用介绍所用的设备，测定各单种煤镜质体反射率的原理、方法及其重要性。
通过偏光显微镜投入使用的近一年时间的应用实践，已经掌握对直方图的分析能力，初步具备了各组数据与煤的其他指标相结合从而准确判断出煤混杂及变质程度的能力。
标签：岩相分析;镜质体反射率;煤;偏光显微镜1 前言煤加工利用一般都要用不同的加热工艺手段，炼焦煤炼焦尤其如此。
因此，洞悉不同变质程度炼焦煤的各种显微组分在加热过程中的动态和其在成焦中不同作用，从而掌握和运用各自规律，对提高和控制焦炭质量无疑具有极其重要的意义。
我厂去年起加大了对入厂煤监测的力度，引进了岩相分析设备。
现每月对近40种入厂煤进行镜质体反射率的测定，结合灰份、挥发份、硫份、X、Y、G、B值等对各种煤进行分析，为炼出优质焦炭把好第一道关，已经取得初步成效。
相信今后随着公司、厂对岩相分析的进一步重视，岩相分析服务生产上的利用率定会有更好的提高。
2 测定原理及方法煤的镜质体反射率是不受煤的岩石成分含量变化影响的煤化程度的指标。
测定煤的镜质组反射率是煤岩分析的重要组成部分。
该指标对研究煤化作用、煤炭分类、煤质评价和煤的加工利用等方面有重要的意义。
此测定方法1986年已颁布国家标准。
此标准规定了在显微镜下用油浸物镜测定粉煤光片（或块煤光片）中的镜质组的最大反射率和随机反射率的方法，适用于单种煤或混合煤的反射率测定。
煤的镜质组反射率，是镜质组的反射光强对垂直入射光强的百分比，是根据光电倍增管所接受的反射光强与其光电信号成正比的原理，在显微镜下一定强度的入射光中对比镜质组和已知反射率的标准片的光电信号值而确定的。
3 镜质组的反射率反映煤性质的重要性煤中镜质体的含量在50%～80%之间，目前我厂以测定镜质体反射率为主要反映煤级和混煤程度的指标。
由于镜质组在炼焦煤中一般含量占绝对优势，炼焦加热过程中它能热解生成非挥发性液相产物，这种液相产物是粘结其他惰性组分使之形成块状焦炭的重要物质。
