非煉焦煤

我國煤種資源分佈極不平衡，非煉焦煤中的褐煤、無煙煤和不粘煤的儲量較多，而優質動力煤、弱粘煤的儲量卻較少。我國非煉焦煤的儲量和產量見下表1。我國煤炭資源地區分佈也很不平衡，主要集中在華北區的山西省和內蒙古自治區。

我國各大區的煤炭儲量見表2。由於我國煤種資源分佈和地區分佈的不平衡性，所以就必須根據產煤地區的經濟結構，合理有效地利用非煉焦煤資源。 ^[1] 

1、長焰煤

長焰煤是煤化程度僅高於褐煤的最年輕的煙煤。長焰煤的揮發份高，熱值高，灰熔點高，所以它是一種很好的動力用煤和氣化用煤。它的塊煤可以作為機車用煤，也可以作為發生爐制氣的原料。陝西銅川礦務局的陳家山煤礦，用長焰煤直接入爐氣化製造中熱值民用煤氣已經取得成功，為長焰煤代化開闢了一條有效途徑。

該煤也可以用立箱爐來生產煤氣，同時還能得到半焦和焦油，半焦可以民用或用於合成氨。長焰煤的粉煤可以用作發電，也可以做迴轉窯生產水泥用煤。

2、不粘煤

不粘煤的化學反應性較好。不粘煤的水份高，Mad高達5~10%，但是灰份和硫份較低，平均灰份只有10.85%，平均全硫只有0.75%。不粘煤煤灰中的Al₂O₃含量較低，平均只有13.1%，而Fe₂O₃和CaO含量較高，分別高達23%和16.45%，所以其灰熔點較低，ST僅1200℃。

由上可知，不粘煤是很好的動力用煤和氣化用煤，是製造活性炭的優選原料，也是上點火易燃蜂窩煤的引火原料，它還是化學選煤製取超純煤的優選原料。

3、弱粘煤

我國的弱粘煤主要生產礦區有山西的大同，山東的坊子，河北的下花園。弱粘煤具有一定的粘結性，其膠質層最大厚度Y值多，在0~9mm之間。這種煤灰份較低，平均煤層灰份為10.11%，揮發份比較適中，平均揮發份V_daf為31.2%，硫份較低，平均全硫含量僅0.87%。該煤的絲質組及半絲質組含量較高，平均為39.5%，而鏡質組含量較低，平均僅40.5%。

煤灰中的Fe₂O₃和CaO含量較高，而Al₂O₃含量較低，所以其煤灰熔點較低，平均ST僅1228℃。

我國的弱粘煤熱值高，揮發份適中，灰分低，硫分低，絲質組含量高，因此，它是一種很好的動力用煤和氣化用煤。塊煤可以做機車燃料和固定牀氣化爐的原料，粉煤適用於電廠鍋爐和其它粉煤鍋爐。

從經濟合理的角度考慮，弱粘煤氣化的最佳方案是伍德爐氣化，因為該煤具有一定的粘結性，所得焦炭強度較好，可以作合成氨的原料，或煉製鐵合金原料，該煤也可以作為固定牀氣化爐的原料。

對於粘結性較好的低灰、低硫弱粘煤可以作為煉焦配煤，這樣可以降低煉焦成本，提高化產回收率，還可以節約有限的煉焦煤資源。例如，大同晉華宮礦的弱粘煤已為太鋼和首鋼用作煉焦配煤原料，取得了很好的經濟效益和社會效益。

4、貧煤

貧煤是煤化程度最高的煙煤，在我國分佈較廣。貧媒的主要煤質特徵是揮發份低，可燃基揮發份V_daf一般為一，沒有粘結性，並且多半屬高灰高硫煤，但是它的發熱量較高，是一種較好的動力用煤，也是一種良好的固定牀氣化原料。

對於某些低灰、低硫的年老貧煤也可以做高爐噴吹的原料。較年輕的貧煤可以部份地作為煉焦配煤。對於某些表面活性較好的低灰分貧煤，如新密的裴溝礦粉煤，還可作為橡膠填料等。 ^[2] 

進行配煤煉焦時應保證煤結構的均一性，也就是説配合煤應很均質，這就要求配合煤的細度要適當；細度適當可保證各組分間混合均勻，使不同組分的煤粒子在煉焦過程中相互作用，相互充填間隙，相互結合，以確保得到結構均勻的焦塊。當煤的粒度較大時（未達到規定的粒度範圍），煤粒的粘結表面積減少，結果降低了煤的大分子物質表面層形成的幾率，因而使煤粒達不到足夠的粘結強度。同時，非煉焦煤的粒度大小對配合煤的粘結性有很大的影響。

非煉焦煤的粒度全部小於3mm時所煉得的焦炭質量比非煉焦煤粒度全部小於1mm時好。這是由於煤的粘結性不僅取決於煤化度和巖相組成，也因煤粒子的大小及整體煤料的粒度分佈而異，因此必須調解各煤種的粒度分佈，使之處於最佳狀態。因為煤粒的粘結是在表面上進行的，所以，表面積的大小對焦炭性質會產生很大的影響，表面積的大小決定於煤的粉粹程度也就是煤的粒度的大小。非煉焦煤與配合煤A的粒度的大小要適中，不能粉粹過細，當煤的粒度過細時，將產生自身的瘦化效應，從而使得其反，在這種情況下，為了濕潤煤粒不斷增加的活性表面，將消耗更多的膠質體的液相部分，此時膠質體的液相部分是不夠的。因此煉出的焦炭質量相對於粒度適中時差。

非煉焦煤的粒度粉粹過細將導致煤粒表面到中心的傳熱過程和分解產物的析出都不同。煤受破壞的揮發產物的擴散，取決於煤的膠質體的性質，特別是取決於膠質體的透氣性和在膠質體狀態階段所分解出來的揮發產物的數量。當膠質體的液相部分含量較大時，膠質體急劇膨脹，結果形成很多的孔隙，因而造成半焦及以後的焦炭的冷態強度降低。在煤中瘦化組分的含量增大到某一值時，焦炭的冷態強度隨着半焦裂紋率的降低而提高。此時，煤膠質體性質的變化起重要的作用。如果膠質體的粘度小，則促使煤強度膨脹和增大其總氣孔率，因而降低孔壁強度，亦即降低焦炭的結構強度。當煤中的瘦化組分含量增大時，煤膠質體的不均勻性有很大的提高，膠質體液相部分的作用減弱，因此可以減少膠質體的流動性和增大膠質體的透氣性。這對焦炭的形成是有利的，因為它減少多孔體的形成。然而當膠質體液相部分的數量減少和瘦化組分的總表面增加時，煤粒的粘結性將變化。所以，煤中瘦化組分含量的提高對焦炭的機械強度有兩個相反的影響。當瘦化組分的含量增加不多時，則只形成較少的裂紋和較少的多孔結構，因而可以補償煤粘結性的降低，這就是國內很多焦化廠在配煤中的配加少量（3%～5%）非煉焦煤能煉得合格焦炭的原因。 ^[1]