煤岩分析在焦化企业煤质鉴别中的作用

郭磊 和缓

摘 要：介绍了煤岩分析在焦化企业评价煤质方面积累的一些经验， 并探讨了煤岩分析设备在使用中应注意的问题， 指出在煤质分析中综合煤岩分析和各项常规化验指标， 则可更为客观地评价包括混洗煤在内的各种煤的煤质。

关键词：煤岩分析；煤质；镜质组反射率；混洗煤

目前在煤源紧张、优质炼焦煤缺少的情况下， 不少洗煤厂为了牟取一时之利， 不择手段地混配、混洗炼焦精煤， 使得进厂原料煤质波动较大， 混煤现象普遍， 人为的给公司优质焦炭的生产带来极大的困难。因为在焦化生产中， 烟煤的常规指标如工业分析、胶质层、粘结指数等都有一定的可加性。由两种不同品质的煤可以混合成炼焦煤的各项指标， 例如： 瘦煤及肥煤的粘结性和挥发份完全不同， 但当它们以一定的比例混配时， 可以混合成焦煤的粘结性和挥发份的正常指标。若将其以焦煤形式按比例配入炼焦时， 所得焦炭质量完全不同于单一焦煤配入时的指标。面对混配现象突出的进厂原料煤， 给技术部门制定炼焦配煤方案时增加了困难， 煤的全分析及其它常规工艺指标已不能满足质检和配煤的技术需要。而煤岩分析特别是煤镜质组反射率的分析是从成煤的细胞学角度、煤炭的成因、煤化作用、煤炭分类和煤质等方面对煤进行更深入更本质的研究， 弥补了以往煤常规分析不足。我公司现拥有7座焦炉，年进煤量约500万吨。鉴于以上原因，公司先后购买一台3Y-煤岩分析仪和一台HD型煤岩全自动分析仪。利用煤镜质组反射率分布图结合常规煤质分析指标来判定煤质，从而优化配煤、稳定焦炭质量。

1 利用镜质组反射率鉴别混煤的原理

镜质组反射率分布图是一项很好的煤岩学指标，它能够准确的反应出煤的变质程度，且不具加和性，是目前反映混煤程度的最佳指标。其原理是根据镜质组在546 nm 光束中的反射光强对垂直入射光强的百分比。测定时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此镜质组和已知反射率的标准片的光电信号值而确定的。

煤镜质组与煤的挥发分相对应，反射率越高，挥发分就越低。单种煤的反射率分布图呈单峰，峰形相对较窄，基本呈正态分布（如图1所示），而混煤的反射率分布图随着混配程度的不同而呈现出各种复杂的形态，一般为多个峰，或峰形较宽（如图2-图3所示）。

2 煤岩反射率对进厂混洗煤的鉴定

由于煤源紧张、市场需求和经济利益，致使不少洗煤厂为牟取一时之利，不择手段的对炼焦精煤进行混配、混洗，使得进厂煤质波动较大，混煤现象严重。因此判别混煤和分解其配入的单种煤性质就成为煤质管理的首要问题。

如图4某主焦煤，工业分析数据为Ad%：10.34 ，Vdaf%：23.71，St.d%：0.65，G：85，Xmm：30，Ymm：22符合进厂煤合同指标的焦煤，但经过煤岩分析，其镜质组反射率分布图如下图所示

从图4可以看出，此种煤为几种变质不同的煤种混配而成，从反射率分布来看，此种煤可能由1/2肥煤、1/4焦煤和1/4瘦煤混合而成，实际应用时可以按照肥煤、焦煤和瘦煤分别统计。

图5中某主焦煤的工业分析数据为Ad%：9.91，Vdaf%：24.92，St.d%：0.59，G：86，Xmm：25，Ymm：21.5符合进厂煤合同指标，但从镜质组反射率分布图来看，其煤种为混煤，可能由50%肥煤和50%瘦煤混配而成。

图6某主焦煤的工业分析数据为Ad%：10.5，Vdaf%：26.66，St.d%：0.59，G：71，Xmm：36，Ymm：12符合进厂煤合同指标，但反射率分布图中显示此煤种可能由50%气肥煤和50%瘦煤相混配。

从上述图中可以看出，其工业分析数据与进厂煤合同指标相符，但在反射率测定中，明显为混煤。因此，在对进厂煤煤质鉴定中，应工业分析与反射率测定相结合，才能更准确的反映其煤质的好坏。但在实际生产过程中，进厂煤的混配比例未必稳定，因此应加强对主要煤种来煤的镜质组反射率测定，及时调整配煤比例。

3 利用反射率指导煤场煤种的堆放

由于进厂煤煤质的不稳定，利用煤岩分析对每一批次进厂煤进行分析，尤其以焦煤和肥煤为主。按其镜质组反射率的分布情况将其分为几种类型，如：单一煤种、简单混煤和复杂混煤。以此为依据分为几种区域和机动区域。

并且建立完善的煤场堆取操作制度，有专人管理进行检查、监督、考核，做到进厂煤按质定点堆放和定质、定量、定点取用，杜绝不同煤种的混用，防止二次混煤现象的发生。做到进厂煤的先来先用，防止部分来煤因过期存放而氧化变质，而影响配煤质量。

4 煤岩分析注意事项

性能优良的煤岩分析设备和良好的操作控制是实现准确测试的双重保证。在操作中要解决的是焦距、浸油、测试对象和瞬间波动等问题。

在测定过程中，进行人工选点，100-300点不等，每点测定前微调焦距，保证测定的清晰度，减少随机误差；分析人员需通过培训掌握基本煤岩学和煤质学知识，尤其对镜质组和惰质组的区分，保證人工选点的准确性和全面性，避免自动扫描带来的误差。操作人员还应具备在操作过程中能及时发现并排除一些状况，如浸油出现气泡等问题，避免在测定条件不稳定的情况下引入错误数据导致图谱失真。

5 结束语

在鉴定过程中，煤岩分析应与常规分析数据相结合，对煤样做出一个全面、客观的评价。镜质组反射率是鉴别混煤最有效的方法，但与煤的结焦性、粘结性无必然联系，避免片面认识和过分依赖。性能优良的设备和良好的过程控制是实现准确测定的必要保障。