对煤质两种不同概念认识的优缺点和目前合理应用的若干建议

摘要：　概述了对长期以来煤质的常规检测指标和以此为基础所作的炼焦煤分类，以及将其应用在配煤中获得的主要成绩和优点；同时指出其存在问题的根本原因。接着，指出用《应用煤岩学》概念和方法已逐步使煤焦领域的水平有所提高。但由于煤本身的复杂性和目前的检测方法需要时间过长，进一步直接用于三班生产还需继续努力。

关键词：经验配煤均一物质应用煤岩学焦炭显微组织

1 概述

对煤质两种不同概念认识：

一是将煤视作均一物质来处理。长期以来，在应用的煤质检测指标和以此将炼焦煤分类，并以此作为经验配煤的基础。其优点是检测简单而迅速，并因长期应用，积累了丰富经验；缺点是出现问题时难以解说，也不易找出正确原因和合适措施，故再提高一步有困难；另一种方法是从别的学科移植过来的煤岩学，其概念符合炼焦煤客观实际，并在作一些针对性工作后，再在煤焦领域应用，均能在原有基础上获得不同程度的提高。但这种针对性工作难度大，而且目前已形成的基础工作又十分费时，难以随同生产三班按时出结果。这就是这新旧两种不同概念形成方法的主要优缺点。

在科学技术历史发展过程中，一切原有的技术在应用过程中，必然会逐步发现其存在缺点，发现缺点后，又逐步会发现改进方法，或提出替代它的新技术。自然界存在的煤，由于形成它的原料十分复杂，成煤的条件也十分复杂，因此，形成的煤必然十分复杂。这些情况即使随着科学技术历史发展了解以后，在煤的应用方面，特别在煤的加工利用方面，长期以来也难以提出针锋相对的可行办法。因此，在煤焦领域，长期以来，只能把煤当作均一的物质来处理。即使这样，把煤当作均一物质来处理的本身提高过程也很缓慢。

煤岩学的出现告诉人们：煤是十分复杂的非均一物质。

国外对煤岩学己重视。原来的国际煤分类中，没有煤岩学指标，现在的国际煤分类中，第一个指标就是镜质组反射率，第二个是煤岩显微组份组成，

第三个是镜质组反射率分布，

第三个指标以后，才是原来国际煤分类中的各指标。

煤岩学在中国冶金系统提出来已五十年余，但是，进展极慢，其中若干主、客观原因，不拟于此赘述。只是近几年，似稍有起色，重视程度也与前不同。现在连小型钢铁企业，或规模不大的焦化厂，有的也已购置昂贵的进口显微镜，建立起煤岩学实验室。但是，其在生产中作用仍不乐观，行业中和各有关单位对此认识程度也很不一致。从事此工作的技术人员不少也信心不足。最主要原因：

一是煤实在太复杂，进展不能快；

二是传统的经验配煤再没有新的办法，炼焦生产也能应付得过去。然而，我们行业的技术水平务必不断地要随着总体科学不断进步而跟着提高。

2 将煤当作均一物质处理的检测煤质方法影响配煤效果

解放前，能送入高炉的焦炭，其原料只有主焦煤。它的指标只有工业分析，即包括水分，灰分，挥发分。解放后，五十年代，号召全力以赴向前苏联的技术学习。当时的前苏联，对煤焦技术并不向非社会主义国家公布，但后来了解，当时的前苏联的煤焦技术确实是领先于世界的。前苏联基于工业分析和胶质层厚度Y值，将炼焦煤划分成气煤，肥煤，焦煤，瘦煤，并提出和指导了能大大扩大煤源的配煤法则。这一整套技术对当时我国建立各钢铁企业，生产焦炭起了很大作用。但由于前苏联煤矿大，品种全，一个焦化厂从一个煤矿购煤就可配煤，生产合格适用的焦炭。然而，我国企业生产焦炭必需从若干个煤矿购煤才能配煤，生产合格适用的焦炭。主要原因是不同煤田的成因条件不一定完全相同。

因此，过一段时期后，各企业陆续在煤质检测和按既定的配煤规则，在生产中陆续出现种种问题。既不知原因，也难以合理解决。唯一的办法就是遇到问题，就只能不断地进行小试和中试的配煤炼焦试验，由此获得合格焦炭质量的配煤方案。这就是经验配煤曾经对我国生产建设作出过重大贡献。同时，又发现其中的一个主要问题，即将本来十分复杂的煤把它当作均一物质来处理，在生产和应用中出现种种问题，这主要是所用技术，不符合煤的真实情况。

3 合理而有效简化煤岩成份是煤岩学能否在煤焦领域中应用的关键

煤是由不同地质年代的古植物在复杂的，不同成煤条件下形成的。而且煤除了由各种十分复杂的有机物质组成，而且还有三种不同来源的复杂无机矿物夹杂其间，即古植物本身所含无机物，成煤过程加入在煤层中的无机物和采煤过程中混入的无机矿物。以上这些，从古植物学和煤田地质学早已不断地提出过。这就是在上述学科中所形成的一个分支学科《煤岩学》中内容。

这样复杂材料在煤焦领域中怎么样合理应用是一个必然会提出来的难题。

首先，有机成份怎么根据煤焦领域中应用需要来简化，不然难以应用。

简化后，才能逐步应用。初步提出简化是将煤中有机成份分成镜质组，丝质组和壳质组。这样，在煤焦领域对煤质理解确实已深入了一步，并因此迅速统一承认：煤不是均一的物质。但进一步应用，还必需进一步简化。

按照前述的煤质指标形成的传统的，经典的配煤方法必然是经验性的。对焦炭质量的预测只能是定性的，只能以高低优劣来预测。这主要原因是对煤质的研究尚未达到一定的科学水平。自从企图将煤岩学形成的概念逐步应用到煤焦领域以后，对煤质的理解逐渐接近客观实际。而且对配煤技术也逐步接近科学。同时，为了配煤质量提高，

逐步要求作出定量预测。这关键在于：对复杂的有机成份如何符合客观条件选取一个指标。否则，目前的预测计算方法难以应对的。

镜质组是能否成焦和衍变成焦炭质量优劣的关键成份，不但是由于其含量大(一般均超过50%以上，有的甚至超过90%)，而且它的质量是决定能否成焦和成焦后焦炭质量优劣的关键因素。因此，以往简化只是按镜质组在成煤过程中还原程度不同分成三类，即结构镜质体，均匀镜质体和基质镜质体。这样，虽在煤岩组份定量中已可应用，并可得出对煤质的进一步理解。但还是难以参加配煤技术中焦炭质量的定量预测。

煤中有机成份，除了镜质组，还有丝质组和壳质组。壳质组一般含量很少，而且在低变质程度煤中，挥发份很高，如抚顺煤中树脂体，挥发分常达95%以上，故加热后残留物很少。而在中变质程度煤中，壳质组结焦性质逐步已接近镜质组。因此，按上述情况，可以将镜质组和壳质组归为一类，称活性组份。

由于处于任何变质程度煤中丝质组在加热过程中均不软化，形态均不变，属惰性成份。此外，煤中无机矿物在加热过程中均不软化，形态也均不变。因此，丝质组和无机矿物加起来，称为惰性组份。

由于活性组和惰性组相加为100%，故在配煤质量预测中，只采取其中之一就可代表某种煤参加预测焦炭质量计算时影响焦炭质量的最重要指标。

4 目前煤岩学可有效地在四个方面应用，但还不能替代传统的经验配煤

配煤预测焦炭质量的方法，虽然比传统经验配煤方法更接近科学，但目前还不能完全替代在生产中应用的经验配煤。主要原因是煤岩学方法中各指标，操作过程多，得出结果太慢，不象水份，挥发份，灰份，G值，几个小时就能全部得出结果，能及时按照所得结果处理三班生产中出现的问题。故煤岩学方法在目前不能完全替代传统的煤质指标和经验配煤。