對煤質兩種不同概念認識的優(yōu)缺點和目前合理應用的若干建議

摘要：　概述了對長期以來煤質的常規(guī)檢測指標和以此為基礎所作的煉焦煤分類，以及將其應用在配煤中獲得的主要成績和優(yōu)點；同時指出其存在問題的根本原因。接著，指出用《應用煤巖學》概念和方法已逐步使煤焦領域的水平有所提高。但由于煤本身的復雜性和目前的檢測方法需要時間過長，進一步直接用于三班生產還需繼續(xù)努力。

關鍵詞：經驗配煤均一物質應用煤巖學焦炭顯微組織

1 概述

對煤質兩種不同概念認識：

一是將煤視作均一物質來處理。長期以來，在應用的煤質檢測指標和以此將煉焦煤分類，并以此作為經驗配煤的基礎。其優(yōu)點是檢測簡單而迅速，并因長期應用，積累了豐富經驗；缺點是出現問題時難以解說，也不易找出正確原因和合適措施，故再提高一步有困難；另一種方法是從別的學科移植過來的煤巖學，其概念符合煉焦煤客觀實際，并在作一些針對性工作后，再在煤焦領域應用，均能在原有基礎上獲得不同程度的提高。但這種針對性工作難度大，而且目前已形成的基礎工作又十分費時，難以隨同生產三班按時出結果。這就是這新舊兩種不同概念形成方法的主要優(yōu)缺點。

在科學技術歷史發(fā)展過程中，一切原有的技術在應用過程中，必然會逐步發(fā)現其存在缺點，發(fā)現缺點后，又逐步會發(fā)現改進方法，或提出替代它的新技術。自然界存在的煤，由于形成它的原料十分復雜，成煤的條件也十分復雜，因此，形成的煤必然十分復雜。這些情況即使隨著科學技術歷史發(fā)展了解以后，在煤的應用方面，特別在煤的加工利用方面，長期以來也難以提出針鋒相對的可行辦法。因此，在煤焦領域，長期以來，只能把煤當作均一的物質來處理。即使這樣，把煤當作均一物質來處理的本身提高過程也很緩慢。

煤巖學的出現告訴人們：煤是十分復雜的非均一物質。

國外對煤巖學己重視。原來的國際煤分類中，沒有煤巖學指標，現在的國際煤分類中，第一個指標就是鏡質組反射率，第二個是煤巖顯微組份組成，

第三個是鏡質組反射率分布，

第三個指標以后，才是原來國際煤分類中的各指標。

煤巖學在中國冶金系統(tǒng)提出來已五十年余，但是，進展極慢，其中若干主、客觀原因，不擬于此贅述。只是近幾年，似稍有起色，重視程度也與前不同?，F在連小型鋼鐵企業(yè)，或規(guī)模不大的焦化廠，有的也已購置昂貴的進口顯微鏡，建立起煤巖學實驗室。但是，其在生產中作用仍不樂觀，行業(yè)中和各有關單位對此認識程度也很不一致。從事此工作的技術人員不少也信心不足。最主要原因：

一是煤實在太復雜，進展不能快；

二是傳統(tǒng)的經驗配煤再沒有新的辦法，煉焦生產也能應付得過去。然而，我們行業(yè)的技術水平務必不斷地要隨著總體科學不斷進步而跟著提高。

2 將煤當作均一物質處理的檢測煤質方法影響配煤效果

解放前，能送入高爐的焦炭，其原料只有主焦煤。它的指標只有工業(yè)分析，即包括水分，灰分，揮發(fā)分。解放后，五十年代，號召全力以赴向前蘇聯的技術學習。當時的前蘇聯，對煤焦技術并不向非社會主義國家公布，但后來了解，當時的前蘇聯的煤焦技術確實是領先于世界的。前蘇聯基于工業(yè)分析和膠質層厚度Y值，將煉焦煤劃分成氣煤，肥煤，焦煤，瘦煤，并提出和指導了能大大擴大煤源的配煤法則。這一整套技術對當時我國建立各鋼鐵企業(yè)，生產焦炭起了很大作用。但由于前蘇聯煤礦大，品種全，一個焦化廠從一個煤礦購煤就可配煤，生產合格適用的焦炭。然而，我國企業(yè)生產焦炭必需從若干個煤礦購煤才能配煤，生產合格適用的焦炭。主要原因是不同煤田的成因條件不一定完全相同。

因此，過一段時期后，各企業(yè)陸續(xù)在煤質檢測和按既定的配煤規(guī)則，在生產中陸續(xù)出現種種問題。既不知原因，也難以合理解決。唯一的辦法就是遇到問題，就只能不斷地進行小試和中試的配煤煉焦試驗，由此獲得合格焦炭質量的配煤方案。這就是經驗配煤曾經對我國生產建設作出過重大貢獻。同時，又發(fā)現其中的一個主要問題，即將本來十分復雜的煤把它當作均一物質來處理，在生產和應用中出現種種問題，這主要是所用技術，不符合煤的真實情況。

3 合理而有效簡化煤巖成份是煤巖學能否在煤焦領域中應用的關鍵

煤是由不同地質年代的古植物在復雜的，不同成煤條件下形成的。而且煤除了由各種十分復雜的有機物質組成，而且還有三種不同來源的復雜無機礦物夾雜其間，即古植物本身所含無機物，成煤過程加入在煤層中的無機物和采煤過程中混入的無機礦物。以上這些，從古植物學和煤田地質學早已不斷地提出過。這就是在上述學科中所形成的一個分支學科《煤巖學》中內容。

這樣復雜材料在煤焦領域中怎么樣合理應用是一個必然會提出來的難題。

首先，有機成份怎么根據煤焦領域中應用需要來簡化，不然難以應用。

簡化后，才能逐步應用。初步提出簡化是將煤中有機成份分成鏡質組，絲質組和殼質組。這樣，在煤焦領域對煤質理解確實已深入了一步，并因此迅速統(tǒng)一承認：煤不是均一的物質。但進一步應用，還必需進一步簡化。

按照前述的煤質指標形成的傳統(tǒng)的，經典的配煤方法必然是經驗性的。對焦炭質量的預測只能是定性的，只能以高低優(yōu)劣來預測。這主要原因是對煤質的研究尚未達到一定的科學水平。自從企圖將煤巖學形成的概念逐步應用到煤焦領域以后，對煤質的理解逐漸接近客觀實際。而且對配煤技術也逐步接近科學。同時，為了配煤質量提高，

逐步要求作出定量預測。這關鍵在于：對復雜的有機成份如何符合客觀條件選取一個指標。否則，目前的預測計算方法難以應對的。

鏡質組是能否成焦和衍變成焦炭質量優(yōu)劣的關鍵成份，不但是由于其含量大(一般均超過50%以上，有的甚至超過90%)，而且它的質量是決定能否成焦和成焦后焦炭質量優(yōu)劣的關鍵因素。因此，以往簡化只是按鏡質組在成煤過程中還原程度不同分成三類，即結構鏡質體，均勻鏡質體和基質鏡質體。這樣，雖在煤巖組份定量中已可應用，并可得出對煤質的進一步理解。但還是難以參加配煤技術中焦炭質量的定量預測。

煤中有機成份，除了鏡質組，還有絲質組和殼質組。殼質組一般含量很少，而且在低變質程度煤中，揮發(fā)份很高，如撫順煤中樹脂體，揮發(fā)分常達95%以上，故加熱后殘留物很少。而在中變質程度煤中，殼質組結焦性質逐步已接近鏡質組。因此，按上述情況，可以將鏡質組和殼質組歸為一類，稱活性組份。

由于處于任何變質程度煤中絲質組在加熱過程中均不軟化，形態(tài)均不變，屬惰性成份。此外，煤中無機礦物在加熱過程中均不軟化，形態(tài)也均不變。因此，絲質組和無機礦物加起來，稱為惰性組份。

由于活性組和惰性組相加為100%，故在配煤質量預測中，只采取其中之一就可代表某種煤參加預測焦炭質量計算時影響焦炭質量的最重要指標。

4 目前煤巖學可有效地在四個方面應用，但還不能替代傳統(tǒng)的經驗配煤

配煤預測焦炭質量的方法，雖然比傳統(tǒng)經驗配煤方法更接近科學，但目前還不能完全替代在生產中應用的經驗配煤。主要原因是煤巖學方法中各指標，操作過程多，得出結果太慢，不象水份，揮發(fā)份，灰份，G值，幾個小時就能全部得出結果，能及時按照所得結果處理三班生產中出現的問題。故煤巖學方法在目前不能完全替代傳統(tǒng)的煤質指標和經驗配煤。