焦煤作为炼焦用煤,其质量评价主要依赖以下核心指标,这些指标综合反映了焦煤的物理、化学及工艺性能:
一、基础物理指标
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发热量
衡量煤燃烧时释放的热量,单位为千卡/千克(kcal/kg)。高发热量意味着更高的能量输出,通常要求焦煤发热量≥8000 kkal/kg。
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水分含量
包括内在水分、外在水分、结晶水和分解水。水分过高会影响焦煤的加工、运输及炼焦效率,一般要求空气干燥基水分≤8%。
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灰分
燃烧后残留的矿物质残渣,以重量百分比表示。灰分过高会降低焦炭的发热量和机械强度,通常要求≤9.5%(部分高标准要求≤10%)。
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挥发分
隔绝空气加热时煤中有机物质分解产生的气体和液体物质,含量范围10%-28%(干燥无灰基)。挥发分影响焦煤的热稳定性和焦化性能,是判断煤化程度的重要指标。
二、化学指标
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硫分
焦煤中的有害元素,以质量百分比表示。硫分过高会导致钢铁热脆等问题,一般要求≤0.7%(高炉炼铁)或≤1%(冶金焦)。
三、工艺性能指标
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固定碳
从干煤中扣除水分、挥发分和灰分后的残留碳,是衡量煤质的核心指标,通常要求≥70%。
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胶质层指数(G值)
反映煤在干馏过程中形成胶质体的能力,分级标准为0-105。G值越高,焦炭的粘结性和耐磨性越强,通常要求≥65。
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胶质层最大厚度(Y值)
衡量胶质体在加热过程中形成的厚度,单位为毫米(mm)。Y值越大,焦炭的结焦性能越好,通常要求≤25mm。
四、其他辅助指标
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黏结性 :通过M40、M10等指标评估煤的粘结能力,影响焦炭结构强度。
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热稳定性 :反映煤在高温下的物理性能,间接影响焦炭质量。
总结
焦煤质量评估需综合多个指标,其中硫分、灰分、挥发分、固定碳为核心控制参数,而胶质层指数和热稳定性等指标则进一步反映工艺性能。实际应用中,这些指标需结合国家标准(如GB5751-86)进行具体分级和选型。