加拿大与中国煤炭分类与处理的初步比较

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1、加拿大与中国煤炭分类与处理的初步比较*TingLu,P.Eng.andGerardLamanTetraTech,WEI555WestHastingsStreetVancouver,CanadaV6B1M1(*Correspondingauthor:ting.lu@wardrop.com)摘要这篇文献比较了加拿大所采用美国试验材料学会（ASTM）煤炭分类标准与中国所采用GB标准。两种炼焦煤分类标准的初步联系在此建立起来。在GB分类体系中，有9种炼焦煤被用于炼焦配合煤，分别为贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、½中粘煤、弱粘煤、1/3焦煤、

2、气煤和气肥煤。贫瘦煤大致等同于低挥发分烟煤；瘦煤、焦煤和肥煤大致等同于中挥发分烟煤；½中粘煤、弱粘煤、1/3焦煤和气煤等同于中挥发分至高挥发分烟煤；气肥煤含有比高挥发分烟煤更高的挥发分。本文亦比较了两国通常使用的粘结性指标。这些指标包括加拿大使用的自由膨胀系数（FSI）和最大流动度（maximumfluidity），以及中国主要使用的粘结指数（GR.I.）和最大胶质层厚度（Y值）。从实验中可以发现，最大流动度与粘结指数具有比Y值更高的关联。本文最后部分简要讨论了炼焦煤处理过程和典型炼焦煤质量。最近，两国都有一种使用重介质旋流器

3、的趋势。在加拿大，传统的两产品重介质旋流器（two-productcyclone）更被偏爱，而在中国，三产品重介质旋流器被更广泛地使用。关键词：煤炭等级系统比较，ASTM，GB，结焦性，洗煤方式1术语表ASTMAmericanSocietyforTestingandMaterials美国材料试验协会bmaximumdilatation最大膨胀度CSNCrucibleswellingindexnumber坩埚膨胀系数CSRCokestrength,afterreaction焦炭反应后强度ddpmdialdivisionpermi

4、nute吾氏流动度dmmfdrymineralmatterfreebasis干燥无矿物质基FSIfreeswellingindex自由膨胀系数FASfreealongsideship船边交货GBstandardGB/T5751-1986GB/T5751-1986标准R.IRogaIndex罗加指数GR.Icakingindex粘结指数mafmoistashfree恒湿无灰基mmfmineralmatterfree无矿物质基Pphosphorus磷Pmtransmittance透光率Qgrgrosscalorificvalue总

5、热值（高位发热量）ROMrunofmine原矿Ssulphur硫Yplasticlayerthickness胶质层厚度2引言煤可以被简单地分为两类：1）用于燃烧提供热能的电煤；2）用于炼制钢铁行业所使用焦炭的炼焦煤。炼焦煤含有比电煤更高的热能。除此之外，在碳化过程中它提供独特的胶质性，最终产生被称为“焦炭”的高碳多孔体。焦炭是钢铁行业中最重要的原料之一。生产一吨焦炭大概需要1.4吨炼焦煤。生产一吨粗钢通常需要0.5-0.6吨焦炭作为还原剂、热源及高炉中支撑骨架。据估计，70%的钢铁通过使用高炉生产，其余的通过电炉生产。自199

6、6年以来，炼焦煤售价显著上涨。来自美国能源部门的能源情报署数据显示，1996年第一季度平均价格为46美元/短吨，在2008年末达到最高点156元/短吨，由于经济下滑，在2009年第三季度下降到111美元/短吨。近期，2011年第一季度价格为170美元/短吨。以上所有价格均为FAS（船边交货）价。最近，高卖价和钢铁市场的积极预期驱使人们积极获取炼焦煤。在工作中，我们发现在煤炭分类系统及主要炼焦特性中存在一些不同。本文试图呈现两种体系中的异同，以及主要炼焦煤质量参数。中国炼焦配煤的要求同样在本文中呈现出。本文最后部分比较了中国与加

7、拿大所使用的洗煤方法的异同。煤的等级分类（COALCLASSIFICATIONBYRANKCOMPARISON）加拿大采用的煤炭分类方法是基于固定碳和干燥无矿物质基（dmmf）热值的ASTM等级体系，这一体系作为煤炭分类一般性准则，被加拿大于1938年采取使用。表1列出了在ASTM标准下的煤炭等级分类法。烟煤类别是唯一用于炼焦的组别，它主要根据挥发分的不同分为3类，包括低挥发分烟煤、中挥发分烟煤和高挥发分烟煤。而高挥发分烟煤又根据恒湿无矿物质基（mmf）热值，按递减顺序进一步分为A、B、C级别。表1-煤的等级分类(ASTMD-

8、388)挥发分高位发热量范围煤炭等级%英热/磅(Btu/lb)兆焦/千克(MJ/kg)千卡/千克(Kcal/Kg)结焦特性干燥无矿物质基dmmf恒湿无矿物质基mmf恒湿无矿物质基mmf恒湿无矿物质基mmfI无烟煤类别不结焦变质无烟煤<2%无烟煤2%~8%半无烟煤（瘦煤）8%~