煤炭的机械强度是什么

㈠ 煤的热强度

焦炭热强度是反映焦炭热态性能的一项机械强度指标。它表现焦炭在使用环境的温度和气氛下，同时经受热应力和机械力时，抵抗破碎和磨损的能力。

焦炭是传统高炉炼铁工艺不可缺少的燃料。 近年来，随着高炉喷吹燃料技术的发展，焦比不断下降，焦炭质量对高炉冶炼的影响愈来愈明显，成 为限制高炉生产发展的因素之一。

用于高炉冶炼的焦炭通常需要满足成分、粒度和强度等三个方面的质量要求，如固定C含量 高、灰分低、有害元素含量低，粒度为40~60 mm 且均匀，冷强度高等。为了保证焦炭在炉内温度和气氛条件下抗破碎和磨损的能力，还要求焦炭具 有一定的热强度（反应后强度和较弱的反应性）。

(1)煤炭的机械强度是什么扩展阅读：

质量要求

通常，高炉冶炼对焦炭质量有以下几方面的要求：

1，化学成分

要求固定碳含量高、灰分低 。固定碳含量高，焦炭提供的热量和还原剂多，焦炭灰分高，高炉渣量将增加；灰分与焦质的胀性不同，在高炉内加热后，灰分颗粒周围产生裂纹，使焦炭强度降低；灰分中的碱金属等对焦炭碳溶反应起催化作用，使焦炭反应性增高，影响反应后强度。

此外，还要求焦炭挥发份含量低，焦炭水分稳定在较低水平，硫、磷和碱金属等有害元素含量低。

2，冷态机械强度

包括焦炭抗碎强度M40和抗磨强度M10指标，冷态强度与风口焦炭的粒度组成、平均粒度有较强的相关关系，整体反映了焦炭在高炉内保持粒度的能力，因而被用作日常生产检验指标。

3，粒度

焦炭粒度要求均匀，平均粒度保持在40~50 mm水平。具体要求根据高炉容积、操作水平和指标水平略有不同。

4，高温性能

焦炭高温性能包括反应性CRI 和反应后强度CSR，反应性是衡量焦炭在高温状 态下与 CO2碳溶反应能力的稳定性指标；反应后强度是衡量焦炭在经受CO2和碱金属侵蚀状态下，保持高温强度的能力。通常认为焦炭反应后强度CSR 比冷强度指标更能反映焦炭的质量。

㈡ 煤碳化验单中的术语代表什么

冶金焦炭分析指标：规格(mm) 全水Mt%

分析水份Mad% 灰粉Ad% 挥发粉Vd% 固定炭Fc% 全硫量Std% 可燃基挥发粉Vdaf% 焦末含量% 机械强度。

炼钢用的无烟煤(喷煤)分析指标：全水 Mt% 灰粉 Ad% 全硫 Std%。

炼焦用洗精煤分析指标：全水 Mt% 灰粉 Ad% 全硫 Std% 挥发粉 Vd% 粘贴指数G>*%。

MJ/kg是热值单位，兆焦/公斤。

M 代表水分 是指煤炭中水分占的比例

Q 代表发热量 就是煤燃烧时发出的热量

S 代表硫分 煤中硫占的比例

V 代表挥发份 挥发分是指在加热是挥发出来的物质所占的比例 还没燃烧就出来的物质

G 代表粘结指数 是煤在燃烧时结在一起的程度

y 代表胶质层最大厚度 燃烧时接在一起的厚度

(2)煤炭的机械强度是什么扩展阅读：

煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。

灰是有害物质．动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2% ，发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭强度下降2 % ，高炉生产能力下降3 % ，石灰石用量增加4 % 。

㈢ 煤的工艺性质

煤不仅是重要的燃料，更是冶金、化学工业的重要原料。随着国民经济的发展，煤炭综合利用的大力开展，就更需要研究煤的工艺性质，判断它是否符合各种加工工业的要求，选择最合理的利用途径，正确地作出工业评价。煤的工艺性质主要包括粘结性、发热量、化学反应性、热稳定性、焦油产率和可选性等。

一、煤的粘结性和结焦性

煤的粘结性是指煤粒(直径小于0.2mm)在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质形成焦块的能力;煤的结焦性是指煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭(焦炭强度和块度符合冶金焦的要求)的性质。煤的粘结性是结焦的必要条件，结焦性好的煤，粘结性也好;粘结性差的煤，其结焦性一定很差。但粘结性好的煤，其结焦性不一定好，例如气肥煤，其粘结性很强，但生成的焦炭裂纹多、强度低，故结焦性不好。煤的粘结性和结焦性是炼焦用煤的重要质量指标，也是评价低温干馏、气化或动力用煤的重要依据之一。

冶金工业需要大量优质焦炭作为燃料和还原剂。焦炭作为高炉燃料必须有一定的块度和机械强度。炼焦就是把粉碎的炼焦用煤放在密闭的炼焦炉中加热、干馏，使其形成焦炭的热加工过程。炼焦用煤必须具有粘结性，即在干馏热分解过程中能产生一定量的胶质体，使煤粒相互粘结融合而成整块焦炭。炼焦用煤也必须具备结焦性，即在煤干馏时，能产生一定块度和足够强度的焦炭。可见煤的粘结性是煤结焦所必须具备的性质，它和塑性、流动性、膨胀性等性质一样，仅是煤结焦性的一个方面。

实验室测定煤结焦性和粘结性的方法很多。在我国，煤田地质勘探中目前常用的是胶质层指数测定法，此外还有罗加指数法、粘结指数法(G)、奥亚膨胀法、葛金干馏试验、自由膨胀序数测定法、基氏塑性计法等方法。

(一)胶质层指数测定法

这种方法模拟炼焦的工业条件，测定时，把粒度小于1.5mm的精煤样100g放在钢杯中，然后从下部对煤样进行单侧加热。到一定温度后，钢杯内形成一系列的等温层面，温度由上向下递增。温度到达软化点的层面，煤软化形成胶质体层，胶质层之下温度达到胶质体固化点的层面，煤固化为半焦，胶质层之上的煤仍保持未软化状态(图6-12，图6-13)。从250℃以后，每分钟升温3℃，每隔10min测一次胶质层的上、下层面的高度，直至650℃时为止。测定过程中，起初的胶质层比较薄，以后逐渐变厚，后期又逐渐变薄，所以胶质层会出现最大厚度值。用探针定期测量煤杯中胶质层上部和下部水平面的位置，用所测数据作图，以确定胶质层最大厚度Y值(mm)、最终收缩率X值(mm)和体积变化曲线(图6-14)。其中胶质层最大厚度Y值是我国现行的煤的工业分类两项指标之一。

图6-12 胶质层煤杯中的结焦过程示意图(据杨起等，1979)

图6-13 带平衡的砣的胶质层测定仪示意图(据能源地质学，2004)

图6-14 胶质层测定曲线示意图(据杨起等，1979)

Y值随煤化程度加深做有规律的变化。图615中以镜质组的最大反射率(R^o_max)煤化程度，可见Y值在R^o_max=0.8%～1.2%范围内最大，随着煤化程度增高或降低，Y值降低。

测定胶质层的煤样应在1.4的比重液中精选，每次要作双样，该法测试的时间长，所需原煤煤样甚多(一次需200g精煤样)，一些薄煤层或小口径钻进所取得的煤心煤样往往难以满足测定需要的量。胶质层指数法对中等粘结性煤的区分能力强，多数煤的Y值具可加性，利于炼焦配煤的计算。这种方法对Y值＞25mm，或Y值＜10mm的煤不易测准，对弱粘结性煤分辨能力差。

(二)罗加指数法

将粒度小于0.2mm的空气干燥烟煤样1g与5g标准的无烟煤样(宁夏汝箕沟无烟煤，A_d＜4%，V_daf＞7%，粒度为0.3～0.4mm)均匀混合，放入坩埚内，煤样上加上压块，然后加上坩埚盖，放入(850±10)℃的马弗炉内，焦化15min后取出坩埚，冷却，称取焦渣总质量。把焦渣放在1mm圆孔筛上筛分，筛上部分称重后，放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，以转速50转/分钟，转5min后，用1mm圆孔筛进行筛分，再称筛上部分的质量后，放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分，称重操作，共进行3次转鼓试验。按下式计算罗加指数:

煤地质学

式中:Q为焦渣总质量，g;a为第一次转鼓前大于1mm的焦渣重，g;b为第一次转鼓后大于1mm的焦渣重，g;c为第二次转鼓后大于1mm的焦渣重，g;d为第三次转鼓后大于1mm的焦渣重，g。

罗加指数表示粒度大于1mm的焦块占总质量的百分比，罗加指数越大，表示粒度大于1mm的焦块越多，煤的粘结性越好。R.I.(或以LR表示)值＞45为中等至强粘结煤，R.I.=20～45为中等粘结煤;R.I.=5～20为弱粘结煤;R.I.=0～5属不粘结至微粘结煤。R.I.值与Y值的关系见图6-16。从图6-16可以看出，当y=10～15毫米时，R.I.值的变动范围相当大，在20～70之间，表明罗加指数法对中等粘结煤的鉴别能力比y值好。甚至当Y值接近于0时，R.I.也能分辨。如陕西蒲白矿区某煤层一些煤样Y为15%～18%，Y均为0，但根据R.I.值的不同可加以区分，R.I.=0，为贫煤;R.I.=15，定为瘦煤。

图6-15 Y值与煤化程度(R^o_max)的关系(据杨起等，1979)

图6-16 罗加指数与Y值的关系(据杨起等，1979)

罗加指数法实验用煤样很少，测定方法简便，快速，易于推广，不足之处是对粘结性强的煤区分能力不好，如Y值＞25mm时，R.I.值都在80～92之间，对粘结性很弱的煤测定的重现性较差。

(三)粘结指数法

测定原理与罗加指数相同，所不同的是无烟煤的粒度改为0.1～0.2mm，分析煤样与无烟煤的配比可以改变，转鼓试验由3次改为两次。粘结指数G按下式计算:

煤地质学

式中:m为焦渣总重，g;m₁为第一次转磨后＞1mm的焦渣重，g;m₂为第二次转磨后＞1mm的焦渣重，g。

如果计算结果G＜18，则将分析煤样和标准无烟煤的配比改为3∶3，再重复上述实验。G值按下式计算:

煤地质学

粘结指数适合区分弱和中粘结性煤，测试也比较简便。但对于强粘结煤区分能力欠佳，对弱粘结性煤测定时需要改变配比，比较麻烦。

(四)奥亚膨胀度试验

奥亚膨胀度试验也是国际煤分类指标之一。奥亚膨胀度b表示煤加热软化成胶质体状态时的最大膨胀率(图6-17)。b值的大小，主要和胶质体的数量、粘结度及挥发分析出速度有关。Y值与b值的关系见图6-18。从图6-18来看，当Y值＞25mm时，b值的变化规律还是很明显的，如我国一些地区的一号肥煤，Y值为28mm，但所测得的b值分别在160～270之间，可见奥亚膨胀度对强粘结煤具有较好的鉴别能力。

图6-17 几种煤的奥亚膨胀度曲线(据杨起等，1979)

这几项指标各有其特点，但都存在着对某一粘结性范围的煤区分不清的缺点。此外，自由膨胀序数、葛金干馏试验法都是在严格规定的条件下把煤加热，直接观察所得焦块的性质，与标准焦型相比，确定煤的粘结性、结焦性。这两个指标在评定时易带主观性，造成人为的误差，同时只能定性地定出序号，准确性差。

图6-18 b值与Y值的关系(据《中国煤田地质学》(上册)，1979)

为了拟定我国新的煤的工业分类指标，北京煤炭科学研究院煤化研究所和鞍山热能研究院等单位在改进粘结性指标方面进行了研究。新指标应该用严格的定量数据把不同粘结性的煤划分清楚。根据我国多年来引用罗加指数试验方法积累的大量资料，表明罗加指数对煤的粘结性较Y值和b值表现能力更好，如果针对罗加指数法的不足之处，加以重要的改进，可以得到较好的新指标。改进的途径是分别增加和减少测定强粘结煤和弱粘结煤时所用的标准无烟煤的表面积。

北京煤化研究所改进的主要要点是:把标准无烟煤的粒度由0.3～0.4mm改为0.1～0.2mm，接近烟煤的粒度，这样容易混合均匀，同时由于无烟煤的粒度变小，表面积大大增加，使具粘结性的煤的区别能力能反映更明显。对于弱粘结煤(测值＜20)，改用了3∶3配比，使无烟煤表面积相对地减少，测得的数据除以经验系数折算为1∶5配比的值。改进后的方法称为烟煤粘结指数测定法。

鞍山热能研究院改进的主要要点是:按试验煤样粘结性的强弱不同，试验时分别采用3种不同的试验煤和无烟煤的比例，1∶5，2.5∶3.5，6∶0。对于粘结性极弱的煤，试验时，除不加无烟煤外，还规定专门的转鼓试验法。为了使测试条件接近炼焦生产，把加热速度改为3℃/min。改进后的方法称为煤的粘结度试验法。

这两种改进方法，根据半焦块耐磨强度的高低和添加无烟煤的多少，分别用一定的公式和常数计算出指数，表示试验煤样的粘结性强弱。试验表明，改进的方法提高了再现性和区分能力。

20世纪60年代以来，随着钢铁工业的急剧发展，世界上很多国家都运用煤岩分析方法有效地预测和检验炼焦用煤的结焦性能。根据炼焦时各显微组分所起的作用不同，可分出:①活性组分(也称可熔性组分)，包括镜质组、稳定组，它们在热解时都能形成胶质体，稳定组分形成的胶质体易挥发，粘结性比镜质组稍差;②惰性组分(也称不熔性组分)，包括丝质组、半丝质组和矿物质，它们在热解时不能形成胶质体。半镜质组的粘结性介于两者之间，计算时，其含量之三分之一划入活性组分。煤中活性组分对惰性组分的比例越高，所得焦炭质量越好。不同变质阶段煤中活性组分粘结惰性组分的能力不同，以肥煤阶段(R^o=0.9%)最强。近年来，由于煤岩分析自动化的进展，西德、美国、日本等国钢铁企业已经普遍地对商品煤样进行煤岩分析。

二、煤的发热量

煤燃烧时放出大量热量。煤的发热量就是每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量，常用cal/g或kcal/kg表示。发热量是供热用煤的一个质量指标，它是燃烧的工艺过程的热平衡、耗煤量、热效率等计算的依据。

(一)定义及单位

发热量是动力用煤的主要质量指标，煤的燃烧和气化要用发热量计算热平衡、热效率和耗煤量，它是燃烧和气化设备的设计依据之一。发热量是低煤级煤的分类指标之一，也可根据发热量判断煤级和煤的其他性质。煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧所产生的全部热量，以符号Q表示。热量的国际单位为焦耳(J)，1J=1N·m(牛顿·米)。过去我国用的热量单位是卡(cal)，热量的英制单位为Btu/lb(英国热制单位/磅)。这几个热量单位的关系为:

1cal≌1.8Btu≌4.1868J，1J=0.239cal，1000kcal=41868MJ

(二)发热量的测定原理将粒度小于0.2mm的空气干燥煤样1g放在氧弹中燃烧，如图6-19所示。氧弹中充有2.5×10⁶Pa压力的氧气，通电使氧弹内的金属丝点燃煤样，煤样在高压氧气中完全燃烧，燃烧产生的热量被内套筒中的水吸收，根据水上升的温度，计算出煤样产生的热量，该热量称为弹筒发热量，用符号Q_b，ad表示。为防止测试时热量的散失和交换，测试时使外筒水温自动跟踪内筒水温而变化，使内外筒没有热交换，这种方法称为绝热式量热计测试法。

图6-19 使用铅垫密封的旧式氧弹(据能源地质学，2004)

(三)煤的弹筒发热量、高位发热量和低位发热量

1.弹筒发热量

弹筒发热量是指单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量，弹筒发热量也即实验室内用氧弹热量计直接测得的发热量;单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量，恒容高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸形成热以及硫酸与二氧化硫形成热之差后得到的发热量;单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量，低位发热量也即由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢生成的水)的气化潜热后得到的发热量。

由于煤样是在高压氧气条件下燃烧，因此产生了空气中燃烧时不能产生的化学反应。煤中的氮及氧弹空气中的氮，在弹筒高温高压作用下，生成NO₂或N₂O₅，与水反应生成稀HNO₃，该反应为放热反应。煤在空气中燃烧时，煤中的氮变成游离氮逸出，不产生这个反应;煤中的硫在空气中燃烧时，生成SO₂逸去，但在弹筒高压氧气作用下，SO₂与水作用生成稀H₂SO₄，也是放热反应。稀硝酸和稀硫酸溶于水也是放热反应。煤在空气中燃烧时，煤中的水(包括煤中氢在燃烧时生成的水)，变为水蒸气逸去，这是吸热反应。但在弹筒的高压下，水不能变为水蒸气，所以不吸热。可以看出，煤在弹筒中燃烧产生的热量要高于在空气中或在工业锅炉中燃烧时实际产生的热量。因此，实际应用中要对煤的弹筒发热量进行换算。

2.煤的高位发热量(符号Q_gr，ad)

用煤的弹筒发热量减去稀硝酸和稀硫酸的生成热后，便是煤的高位发热量。计算公式:

Q_gr，ad=Q_b，ad－(95S_b，ad+α·Q_b，ad)

式中:S_b，ad为弹筒洗液中硫占空气干燥煤样的百分比，%(当煤中S_b，ad≤2%时，可用S_t，ad代替S_b，ad进行计算);α为硝酸生成热的校正系数，当Q_b，ad≤16.7kJ/g时，α=0.0010;当16.7kJ/g＜Q_b，ad≤25.1kJ/g时，α=0.0012;当Q_b，ad＞25.1kJ/g时，α=0.0016。

3.煤的低位发热量(符号Q_net，ad)

用煤的高位发热量减去水的汽化热，便是煤的低位发热量。计算公式:

Q_net，ad=(Q_gr，ad－206H_ad)－23M_ad

式中:H_ad为空气干燥煤样氢含量，%;M_ad为空气干燥煤样水分，%。

一般讲，煤的收到基低位发热量(Q_net，ar)最接近于煤实际燃烧时产生的发热量。计算公式:

煤地质学

式中:M_t为煤样的全水分。

4.煤的发热量计算

煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量3种，而且有4种基准，即收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基，所以共有12种方式可报出测试结果。但一般常用的发热量指标有5种:

1)空气干燥基弹筒发热量Q_b，ad，这是测试的直接结果，需要换算。

2)空气干燥基高位发热量Q_gr，ad，用于报出测试结果。

3)干燥基高位发热量Q_gr，d，用于评定煤的质量，研究煤质。

4)干燥无灰基高位发热量Q_gr，daf，用于评定煤中有机质的性质，可反映煤级。

5)收到基低位发热量Q_net，ar，反映煤的实际质量，是煤炭计价的依据，也用于燃煤工业锅炉的设计。

在煤炭计价时，一定要注意所用的发热量指标的基准，不然将造成经济上的损失。

煤的发热量除了直接测定外，还可以根据元素分析或工业分析的数据进行计算，供无实测发热量的用煤单位参考。煤炭科学研究院煤化学研究所所根据我国煤质资料研究结果推导了一系列发热量计算公式。

(1)利用元素分析数据，计算高位发热量的公式

低煤化程度的煤:

Q_gr，daf=80C_daf+305(310)H_daf+22S_daf－26O_daf－4(A_daf－10)

式中:H_daf前面的系数对褐煤为305，对长焰煤、不粘煤为310。对A_d≤10%的煤，不计算最后一项的灰分校正值。

炼焦煤:

Q_gr，daf=80C_daf+310H_daf+22S_daf－25O_daf－7(A_daf－10)

(2)利用工业分析数据，计算低热值煤高位发热量的公式

高灰分(A_ad=45%～90%)烟煤:

煤地质学

(四)影响煤发热量的因素

煤的发热量与煤成因类型、煤岩成分、煤化程度(煤级)、煤中矿物杂质的含量、煤的风氧化程度有关。残植煤和腐泥煤的发热量比腐植煤要高，如江西乐平鸣山的树皮残植煤Q_b，daf为9060cal/g。

煤岩成分:腐植煤同一煤级中，壳质组分的发热量最高，气煤阶段达8680cal/g，镜质组次之，为7925cal/g，而惰质组仅7841cal/g。在低煤级时，惰质组的发热量可以比镜质组高，因为镜质组的碳含量低，而氧含量高，故总发热量较低。而惰质组的氧含量不太高，碳含量很高，弥补了氢含量低的不足。至中煤级烟煤时，镜质组的氧含量减少，而碳含量增加很快，氢变化不大，故发热量超过惰质组。

煤化程度:当煤以镜质组为主时，随煤级升高，煤的发热量逐渐增高，至中煤级的焦煤、瘦煤时达到高峰，以后又稍有下降(图6-20)。这与煤的元素组成变化有关。低煤级时，氧高而碳低，故Q低;中煤级时，氧低而碳高，如焦煤阶段C_daf为87%～90%，虽不及无烟煤高，但H_daf高达4.8%～5.5%，故Q最高;高煤级时碳虽高，但氢降低快，氢的发热量比碳高3.5倍，故Q又有所下降。煤的发热量随煤级的变化见表6-10。

图6-20 煤的挥发分产率与发热量的关系(据能源地质学，2004)

表6-10 煤发热量随煤级升高的变化

(据李增学等，2005)

煤的发热量随煤中矿物杂质含量的增加而降低。矿物杂质不发热，其含量越多，煤的发热量越低。对煤种变化不大的同一矿区而言，由矿物杂质形成的灰分与发热量往往保持十分规律的反比关系(图6-21)。煤受风氧化后，煤中的C和H变成CO₂和H₂O逸去，故煤的C和H含量降低，氧含量增高，煤的发热量下降。如果风氧化严重，煤变成不可燃。

图6-21 霍林河煤田露天矿区煤的灰分与发热量的关系(据杨起等，1979)

三、煤的气化指标

煤经过气化可产生做燃料用的动力煤气和供化学合成煤气。通常把煤的反应性、机械强度、热稳定性、灰熔点、灰粘度和结渣性作为气化用煤的质量指标。

(一)煤的反应性

煤的反应性，又称活性，指在一定温度条件下，煤与不同气化介质，如二氧化碳、氧、水蒸气相互作用的反应能力。反应能力强的煤，在气化和燃烧过程中，反应速度快、效率高。尤其一些高效能的新型气化工艺(如沸腾床、悬浮床气化)，反应性强弱更直接影响到煤在炉中反应的情况、耗煤量、耗氧量及煤气中有效成分等。在流化燃烧新技术中，煤的反应性强弱与其反应速度也有着密切的关系。因此，反应性是一项重要的气化和燃烧的特性指标。

测定煤的反应性的方法很多。目前我国采用的方法是测定在高温下煤焦还原CO₂的性能，以CO₂还原率表示煤的反应性。

将CO₂还原率(α，%)与相应的测定温度绘成曲线(图6-22)，可见煤的反映性随温度升高而增强。各种煤的反应性随煤化程度加深而减弱。这是由于碳与CO₂反应不仅在燃料的外表面进行，而且也在燃料的微细毛细管壁上进行，气孔愈多，反应表面积愈大。不同煤化程度煤及所得的煤焦的气孔率是不同的。褐煤的反应性最强，但到较高的温度(900℃以上)，反应性增高缓慢。无烟煤的反应性最弱，但在较高温度时，随温度升高而显著增强。煤的灰分数量等因素对反应性也有明显的影响。

(二)煤的机械强度

煤的机械强度包括煤的抗碎、耐磨和抗压等物理机械性质及其综合性质。气化用煤和燃烧用煤多数情况下要求用粒度均匀的块煤。机械强度低的煤投入气化炉时，容易碎成小块和粉末，从而破坏了块煤粒度的均匀性，影响气化炉的正常操作，因此，要求煤有一定的机械强度。另外，设计部门可以根据煤的机械强度，正确估计块煤用量及确定使用前是否需要再行筛分。所以，煤田勘探时，应提供气化用煤或燃烧用煤的机械强度资料。

煤的机械强度测试方法有几种，应用比较普遍的落下试验法是根据煤块在运输、装卸、入炉过程中落下、互相撞击而破碎等特点拟定的，它与表示煤的抗压、耐磨等机械强度试验法有所区别。测定方法为:选取60～100mm的块煤10块，称重。然后一块一块地从2m高的地方落到厚度＞15mm的金属板上。这样自由跌落3次，用25mm的方孔筛筛分，以＞25mm的块煤质量占试样总质量的百分数来表示煤的机械强度，其分级标准见表6-11。

我国大多数无烟煤的机械强度好，一般为60%～92%，还有一些煤受构造破坏成片状、粒状，煤质松软，机械强度差或很差，一般为40%～20%，甚至在20%以下。

图6-22 褐煤、烟煤、无烟煤的活性曲线示意图(据杨起等，1979)

表6-11 煤的机械强度分级

(据杨起等，1979)

(三)煤的热稳定性

煤的热稳定性是指煤在高温燃烧或气化过程中保持原来粒度的性能。热稳定性好的煤，在燃烧或气化过程中能以其原来的粒度烧掉或气化而不碎成小块，或破碎较少;热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中迅速裂成小块或煤粉，轻则增加炉内阻力和带出物，降低气化和燃烧效率，重则破坏整个气化过程，甚至造成停炉事故。因此，要求煤有足够的热稳定性。

各种工业锅炉和气化炉对煤的粒度有不同要求，因此测定煤的热稳定性的方法也有所不同。常用的是13～25mm级块煤测定法和小粒度6～13mm级块煤测定法。

13～25mm级块煤测定法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉内热处理15min，求出各筛分级别残焦占总残焦的百分比，以各级累计百分数与筛分级别作出曲线，以大于13mm级残焦的百分数S₊₁₃作为热稳定性指标，以小于1mm级残焦的百分数S_－1及热稳定性曲线作辅助指标(图6-23)。

小粒度6～13mm级块煤测定法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉内加热90min，然后称重、筛分。将所得6～3mm，3～1mm及小于1mm的残焦占总残焦量的百分比，作为热稳定性的指标，分别以K^P_G，K^P_J和K^P₁表示。指标数值愈大，表明热稳定性愈差，因此，更确切地说，这些指标是代表不稳定性的。按K^P_G的分级标准见表6-12。

图6-23 热稳定性曲线图(据杨起等，1979)

表6-12 煤的热稳定性分级

(据杨起等，1979)

我国大多数无烟煤的热稳定性较好。K^P_G均在35%以下，但在高变质无烟煤中也有少数煤的热稳定性不好或很不好(如京西大安山煤、福建天湖山大蔗沟煤)，其原因尚待进一步查明。这种热稳定性不好的无烟煤，经预热处理后，其热稳定性都有显著改善。

(四)煤的结渣性

在气化中，煤灰结渣会给正常操作带来不利的影响，结渣严重时将会导致停产。由于煤灰熔点(T₂)并不能完全反映煤在气化炉中的结渣情况，因此还须用煤的结渣性来判断煤在气化过程中的结渣难易程度。

煤的结渣性测定要点，是用空气为气化介质，来气化预热到800～850℃的赤热煤样，气化过程的后期温度降到100℃时即停止气化。以＞6mm的灰渣占灰渣总重的百分数及其相应的最高温度作为煤样的结渣性指标。

四、煤的低温干馏焦油产率

为评价各种煤和油页岩的炼油适应性以及在低温干馏工业生产中鉴定原料煤或油页岩的性质并预测各种产品的产率，都要求进行低温干馏试验。实验室测定煤的低温干馏焦油产率一般采用“铝甑法”。收集干馏出来的焦油，计算出焦油产率，代号为T。评定煤的低温干馏焦油产率时用分析基指标T_ad。低温干馏用煤的T_ad一般不应小于7%。一般T_ad＞12%者称高油煤;T_ad=7%～12%者为富油煤;T_ad≤7%者为含油煤。

煤的低温干馏焦油产率与煤的成因类型有关。腐泥煤、残植煤的低温干馏焦油产率相当高，如山东兖州煤田腐泥煤的T_ad为13.50%～45.53%，浙江长广煤田某矿树皮残植煤的T_ad为10.70%～21.00%，大多数为高油煤。腐植煤的焦油产率与煤化程度和煤岩组成有关，褐煤和长焰煤的T_ad较高，如山东黄县煤田褐煤的T_ad为14%左右。当稳定组分含量较高时，焦油产率也比较高，如淮南煤田气煤中，当稳定组分为15%～26%时，T_ad为12%～15%;而当稳定组分＜10%时，T_ad多半小于10%。

五、壳质组的荧光性

在低煤化阶段，壳质组的荧光性是较好的煤化程度指标。煤的荧光性与反射率之间具有互相消长的关系，即反射率越低，荧光性愈强，二者并非线性关系。

Otteniann(1975)曾详细地研究了孢子体荧光光谱与煤化阶段的关系(图6-24)。光谱峰随煤化程度的增高有规律地移向更长波段。泥炭阶段λ_max在500nm以下，挪动范围较宽;褐煤阶段λ_max大致在560～580nm之间，峰形陡峭;随煤化程度的进一步提高，光谱曲线在630nm上逐渐形成一个小突峰，它在亚烟煤阶段(相当老褐煤阶段)迅速增大，在相当长焰煤阶段640nm波长段出现了第二个峰，直到气煤阶段640nm峰取代了580nm峰，煤化程度继续增高，640nm峰继续迁移向红光谱段，到肥煤阶段λ_max移到670nm以上。

图6-24 孢子体荧光光谱随煤化程度增高的变化(据邵震杰等，1993)

㈣ 煤炭的国家标准

煤被称为工业的“粮食”，其种类多种多样，以我国为例，一般来说煤炭资源分为烟煤、无烟煤和褐煤。工业用煤主要是烟煤，烟煤的种类也较多，主要有以下的各种类型。

长焰煤：长焰煤是最年轻的烟煤。呈弱粘结性的长焰煤在低温干馏时能析出较多的焦油。—般用作动力、民用燃料，气化原料，也可供低温干馏生产半焦或炼油原料。主要产地有甘肃的靖运、河南的义马、陕西的彬县、辽宁的阜新、抚顺，山西的大同及平朔等。

瘦煤：瘦煤属中高等变质烟煤，加热时能产生少量的胶质体，软化温度高，可以单独炼焦，结成的焦炭块度大，裂纹少，熔解较差，耐磨强度低。主要产地有陕西的铜川、韩城、蒲白和澄合等煤矿，河南的平顶山，河北的峰峰煤矿等。

不粘煤：不粘煤在焦化中不结焦，煤的水分有时高达10％以上，一般用作动力及民用燃烧，也可作气化用煤。主要产地有辽宁的阜新、陕西的神府等。

气煤：气煤属低等变质烟煤，加热时有较多的挥发物和焦油析出，胶质体的热稳定性差。气煤能单独炼焦，但焦炭细长而易碎，配煤炼焦可以增加煤气生产率和提高副产品回收率。主要产地有山西的大同、黑龙江的鹤岗、江西的乐平，陕西的黄陵等地。

焦煤：焦煤属中等变质烟煤，加热时能产生稳定性很好的胶质体。焦煤是优质的炼焦原料，用焦煤单独炼焦时，所得焦炭块度大、裂纹少；机械强度和耐磨强度都很高，但由于膨胀压力大，用大型炼焦炉生产时，易造成推焦困难。主要产地有河北的开滦、峰峰，江苏的大屯，安徽的两淮、山西的轩岗和黑龙江的双鸭山等煤矿。

肥煤：肥煤属中等变质的烟煤，加热时能产生大量的胶质体。在炼焦过程中，煤的软化、固化温度的间隔较大，用肥煤单独炼焦时能产生熔解性良好的焦炭。但裂纹较多，焦炭易成小块，机械强度及耐磨强度均差，多用作配煤炼焦的主要成分。主要产地有山东的究州，河南的平顶山和山西的霍县等。

除了烟煤以外，我国其它的煤炭品种尚有：

烛煤：有一种炭，用纸就可点燃，并发出明亮的光焰，像蜡烛一样，因此人们称它为烛煤。烛煤通常呈灰黑色或褐色，光泽也较暗淡，有时略带油脂光泽，断口呈贝壳状，含植物小袍子较多，可含少量藻类，也可能不含。烛煤挥发物含量和焦油产出军较高。主要产地：山西的浑源、大同，山东的新滇、兖州和枣庄。

藻煤：有—种光泽暗淡、结构均一、呈块状构造、韧性较大、易燃、有沥青味的煤；在显微镜下观察，可见它主要是由密集的藻类组成的，也含有少量粘土矿物，这就是藻煤。藻煤的挥发物氢含量高、焦油产出宰高，但有时灰分也高。主要产地：山西的浑源、蒲县，山东的肥城和兖州。

弱钻煤：弱粘煤是隔绝空气加压时产生的。胶质体很少，有时也可单独炼焦，但焦炭多呈小块，易粉碎。炼焦时可小量配用。它的主要用途是作气化原料和机车、发电厂燃料。主要产地有陕西的彬(县)长(武)矿区、铜川的焦坪等。

煤精：煤精是煤的一个特殊品种，煤精又称煤玉、炭精、灰根、乌玉、墨石、煤根石、墨精石等。它同普通煤一样可以燃烧，其主要特点是质地致密，具有一定的韧性，不透明，黝黑闪亮，抛光后呈玻璃光泽，硬度2.4—4，相对密度1.3—1.35，可用作工艺雕刻制品原料；实物资料证实，有些煤精制品及其坯料被埋在地下数百年乃至数千年，仍保存完好，没有风化、龟裂现象。沈阳新东遗址发掘出来的煤精雕刻制品，是我国从六七千年前石器时代就已开始利用煤炭的直接证据。

无烟煤：无烟煤是变质最深的矿产煤，含碳量通常高达90％一98％，而可燃基氢含量很低，一般＜4％，它的化学反应性较低，光泽强、硬度高，常常供作民用燃料。但有些化学反应性较强，热稳定性较高的无烟煤，可用作化学作合成的原料。而低灰、低硫的老年无烟煤则是生产碳素制品的重要原料。无烟煤主要产地有宁夏的汝箕沟，山西的晋城、阳泉，河南的焦作、郑州，贵州的毕节地区等。

褐煤：褐煤是未经变质的煤，其化学反应性强，放在空气中极易风化而破碎成小块，热稳定差，块煤加热后破碎严重，多作民用燃料或煤化工产品，如褐煤腊、硝基腐植酸铵等。主要产地有内蒙古伊敏河、霍林河、大雁、元宝山、准噶尔，云南小龙潭、昭通等。
(http://www.6chem.com/04.asp?classfirst=%C3%BA%BB%AF%B9%A4&classtwo=%CA%D0%B3%A1%B5%F7%D1%D0&id=188)

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(http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20040801/68915/)

㈤ 煤的抗拉强度怎么算

煤的抗张强度又称煤的机械强度

煤的机械强度测试方法有几种，应用比较普遍的落下试验法是根据煤块在运输、装卸、入炉过程中落下，互相撞击而破碎等特点拟定的。测定方法为：选取60~100毫米的块煤称重。然后一块一块地从2米高的落到厚度大于15毫米的金属板上，这样自由跌落三次之后，用25毫米的方孔筛筛分，以大于25毫米的块煤重量占总重量的百分数来表示煤的机械强度，其分级标准如下：

煤的机械强度分级
级 别 落下试验法（>25毫米），%
高强度煤 >65
中强度煤 >50~65
低强度煤 >30~50
特低强度煤 ≤30

我国大多数无烟煤的机械强度好,一般为60~92%.但也有一些煤成片状、粒状,煤质松软,机械强度差,一般为40~20%,甚至20%以下.

㈥ 煤炭的机械强度是靠什么决定的

煤层的储存环境,煤的变质程度,内部微观结构和裂隙发育程度等

㈦ 煤的热强度是什么

焦炭热强度是反映焦炭热态性能的一项机械强度指标。它表现焦炭在使用环境的温度和气氛下，同时经受热应力和机械力时，抵抗破碎和磨损的能力。
焦炭是传统高炉炼铁工艺不可缺少的燃料。
近年来，随着高炉喷吹燃料技术的发展，焦比不断下降，焦炭质量对高炉冶炼的影响愈来愈明显，成
为限制高炉生产发展的因素之一。
用于高炉冶炼的焦炭通常需要满足成分、粒度和强度等三个方面的质量要求，如固定C含量
高、灰分低、有害元素含量低，粒度为40~60
mm
且均匀，冷强度高等。为了保证焦炭在炉内温度和气氛条件下抗破碎和磨损的能力，还要求焦炭具
有一定的热强度（反应后强度和较弱的反应性）。
(7)煤炭的机械强度是什么扩展阅读：
质量要求
通常，高炉冶炼对焦炭质量有以下几方面的要求：
1，化学成分
要求固定碳含量高、灰分低
。固定碳含量高，焦炭提供的热量和还原剂多，焦炭灰分高，高炉渣量将增加；灰分与焦质的胀性不同，在高炉内加热后，灰分颗粒周围产生裂纹，使焦炭强度降低；灰分中的碱金属等对焦炭碳溶反应起催化作用，使焦炭反应性增高，影响反应后强度。
此外，还要求焦炭挥发份含量低，焦炭水分稳定在较低水平，硫、磷和碱金属等有害元素含量低。
2，冷态机械强度
包括焦炭抗碎强度
M40
和抗磨强度M10 指标，冷态强度与风口焦炭的粒度组成、平均粒度有较强的相关关系，整体反映了焦炭在高炉内保持粒度的能力，因而被用作日常生产检验指标。
3，粒度
焦炭粒度要求均匀，平均粒度保持在40~50
mm水平。具体要求根据高炉容积、操作水平和指标水平略有不同。
4，高温性能
焦炭高温性能包括反应性CRI
和反应后强度CSR，反应性是衡量焦炭在高温状
态下与
CO2 碳溶反应能力的稳定性指标；反应后强度是衡量焦炭在经受CO2 和碱金属侵蚀状态下，保持高温强度的能力。通常认为焦炭反应后强度CSR
比冷强度指标更能反映焦炭的质量。
参考资料：网络——焦炭热强度

㈧ 煤的抗张强度一般是多少

煤的抗张强度又称煤的机械强度

煤的机械强度测试方法有几种，应用比较普遍的落下试验法是根据煤块在运输、装卸、入炉过程中落下，互相撞击而破碎等特点拟定的。测定方法为：选取60~100毫米的块煤称重。然后一块一块地从2米高的落到厚度大于15毫米的金属板上，这样自由跌落三次之后，用25毫米的方孔筛筛分，以大于25毫米的块煤重量占总重量的百分数来表示煤的机械强度，其分级标准如下：

煤的机械强度分级
级 别 落下试验法（>25毫米），%
高强度煤 >65
中强度煤 >50~65
低强度煤 >30~50
特低强度煤 ≤30

我国大多数无烟煤的机械强度好,一般为60~92%.但也有一些煤成片状、粒状,煤质松软,机械强度差,一般为40~20%,甚至20%以下.

㈨ 煤炭分析报告中TRD什么意思

煤炭分析报告中TRD是真相对密度
真相对密度是指温度在20℃时，物质的质量(不含孔隙)与同体积的水的质量的比值。煤的真相对密度是在20℃时煤(不包括煤的内外表面孔隙)的质量与同温度同体积水的质量之比。它是研究煤的性质和计算煤层平均质量的一项重要指标，也是在煤质分析中制备减灰试样时来确定减灰重液的相对密度的依据。

㈩ 煤炭是怎么分等级的

无烟煤：高固定碳含量，高着火点（约360～420℃）,高真相对密度（1.35～1.90）,低挥发分产量和低氢含量。除了发电外，无烟煤主要作为气化原料（固定床气化发生炉）用于合成氨、民用燃料及型煤的生产等。一些低灰低硫高HGI的无烟煤也用于高炉喷吹的原料。 贫煤：煤烟中煤级最高的煤，它的特征是：较高的着火点（350—360℃），高发热量，弱粘结性或不粘结。贫煤主要用于发电和电站锅炉燃料。使用贫煤时，将其与其他一些高挥发分煤配合使用也不失为一个好的途径。 贫瘦煤：挥发分低，粘结性较差，可以单独用来炼焦。当与其他适合炼焦的煤种混合时，贫瘦煤的掺入将使焦炭产品的块度增大。贫瘦煤也可用于发电、电站锅炉和民用燃料等方面。典型的贫瘦煤产于山西省西山煤电公司。 瘦煤：中度的挥发分和粘结性，主要用于炼焦。在炼焦过程中可能会产生一些胶质物，胶质层的厚度为6—10mm。由瘦煤单独炼焦产生的焦炭，机械强度较高但耐磨强度相对较差。除了那部分高灰高硫的瘦煤，瘦煤经常与其他煤种混合炼焦。 焦煤：有很强的炼焦性，中等的挥发分（约16％—28％），焦煤是国内主要用于炼焦的煤种。由焦煤炼成的焦炭具有非常优良的性质，焦煤主要产于山西省和河北省。 肥煤：中等或较高的挥发分（约25％—35％）和很强的粘结性，主要用于炼焦（一些高灰高硫的肥煤用来发电）。与其他煤级的煤相比，肥煤一般具有较高的硫含量。 1/3焦煤：介于焦煤、气煤和肥煤之间，具有较高的挥发分（类似于气煤），较强的粘结性（类似于肥煤）和很好的炼焦性（类似于焦煤），这也是它被称为1/3焦煤的原因。1/3焦煤由于其产量高而主要用于炼焦和发电。 气肥煤：高挥发分（接近于气煤）和强的粘结性（接近于肥煤），它适用于焦化作用产生的城市燃气和与其他煤种混合炼焦以增加煤气、焦油等副产品的产量。气肥煤的显微组成与其他煤种有很大的差异，壳质组的含量相对较高。 气煤：很高的挥发分和中度的粘结性，主要用于炼焦和发电。典型的气煤产于辽宁省。 1/2中粘煤：过度煤级的煤，在中国它只有很小一部分的储量和产量。其特征与一些气煤和弱粘煤类似。 弱粘煤:煤化程度较低或中等煤化程度的煤，其粘结性很差，不能单独用于炼焦。由于其特殊的成因，弱粘煤具有较高的惰性组含量。典型的弱粘煤产于山西省大同市。 不粘煤：早期煤化阶段曾被氧化过，因此它具有低发热量的特点。主要用于发电、气化和民用燃料等。不粘煤主要产于中国的西北部地区。 长焰煤：煤化程度是所有烟煤中最低的。由于其燃烧时火焰较长而被称为长焰煤。主要用于发电、电站锅炉燃料等。辽宁省的长焰煤储量是全国最大的。 褐煤：所有煤中最低级的煤，其特征是高水分，高氧含量（约15％—30％），并含有一些腐植酸。主要用于发电和气化。 附加:中国的煤炭资源 （1）煤炭种类 在漫长的地质演变过程中，煤田受到多种地质因素的作用；由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异，再加上各种变质作用并存，致使中国煤炭品种多样化，从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。按中国的煤种分类，其中炼焦煤类占27．65％，非炼焦煤类占72．35％，前者包 括气煤（占13．75％），肥煤（占3．53％），主焦煤（占 5．81％），瘦煤（占4．01％），其它为未分牌号的煤（占 0．55％）；后者包括无烟煤（占10．93％），贫煤（占5．55 ％）， 弱碱煤（占1．74％），不缴煤（占13．8％），长焰煤（占 12．52％），褐煤（占12．76％），天然焦（占0．19％），未分牌号的煤（占13．80％）和牌号不清的煤（占1．06％）。 （2）煤质特征 判别煤炭质量优劣的指标很多，其中最主要的指标为煤的灰分含量和硫分含量。一般陆相沉积，煤的灰分、硫分普遍较低；海陆相交替沉积，煤的灰分、硫分普遍较高。 中国煤炭灰分普遍较高，秦岭以北地区，晋北、陕北、宁夏、两淮、东北等地区，侏罗纪煤田为陆相沉积，煤的灰分一般为 10％～20％，有的在10％以下，硫分一般小于1％，东北地区硫分普遍小于0．5 ％。 中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、湖南的黔阳煤系、湖北的梁山煤系等属海陆交替沉积的煤，灰分一般达15％～25％，硫分一般高达2％～5％。 广西合山、四川上寺等地的晚二叠纪煤层属浅海相沉积煤，硫分可高达6％～10％以上。 据统计，中国灰分小于10％的特低灰煤仅占探明储量的17％左右。大部分煤炭的灰分为10％～30％。 硫分小于1％的特低硫煤占探明储量的43．5％以上，大于4％的高硫煤仅为2．28％。 中国的炼焦用煤一般为中灰、中疏煤，低灰和低硫煤很少。 炼焦用煤的灰分一般都在20％以上；硫分含量大于2％的炼焦用煤占20％以上。中国炼焦用煤的另一大特点是：硫分越高，煤 的动结性往往越强，其可选性一般较差。 中国褐煤多属老年褐煤。褐煤灰分一般为20％～30％。东北地区褐煤硫分多在1％以下，广东、广西、云南褐煤硫分相对较高，有的甚至高达8％以上。褐煤全水分一般可达20％～50％，分析基水分为10％~20％，低位发热量一般只有11．71～16．73MJ／kg。 中国烟煤的最大特点是低灰、低硫；原煤灰分大都低于15％，硫分小于1％。部分煤田，如神府、东胜煤田，原煤灰分仅为3％一5％，被誉为天然精煤。烟煤的第二个特点是煤岩组分中丝质组含量高，一般在40％以上，因此中国烟煤大多为优质动力煤。中国贫煤的灰分和硫分都较高，其灰分大多为15％-30％，流分在1．5％-5％之间。贫煤经洗选后，可作为很好的动力煤和气化用煤。 中国典型的无烟煤和老年无烟煤较少，大多为三号年轻无烟煤，其主要特点是，灰分和硫分均较高，大多为中灰、中硫、中等发热量、高灰熔点，主要用作动力用煤，部分可作气化原料煤。
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