新疆煤炭资源特性及与内地炼焦煤煤质特征对比

文｜汇锦数能-掌上煤焦

新疆煤炭资源及煤质特性

新疆地处我国西北边陲，煤炭资源及其丰富。近年来随着国家西部大开发战略和“一带一路”战略的实施，新疆煤炭行业迎来了前所未有的发展机遇。新疆煤炭预测储量达2.19万亿吨，约占中国预测煤炭总储量的42%，居全国第一。新疆煤炭资源分布较为集中，总体呈现“北富南贫”的分布特性，即北部地区较为丰富，南部地区相对较少。新疆煤田主要分布在准噶尔、吐哈、西天山和塔里木北缘，其中准东、准南、吐哈、伊犁和库拜煤田资源量大，开发条件较好，占全疆煤炭资源的95%。

图 新疆煤资源分布图

新疆煤炭种类齐全，且埋藏浅、易开采。总体以低煤化度的低灰、低硫、低磷的长焰煤、不黏煤和弱黏煤为主，约占80%，灰分低于15%的煤约占预测资源总量的47%，硫分低于1%的约占80%。其中炼焦煤包括气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、1/2中黏煤、焦煤、瘦煤和贫瘦煤资源相对较少，约占资源储量的19%，而且炼焦煤中气煤居多，约占全疆炼焦煤资源总量的50%以上。新疆炼焦煤资源分布较为分散，主要煤源分布区有库拜煤田、艾维尔沟矿区、阜康矿区等。

为促进新疆经济 会的发展，新疆现已建立准东、伊犁、吐哈和库拜四大千亿吨级煤田基地，煤电煤化工产业依托四大煤田发展迅速，为新疆带来了巨大的经济 会效益。其中，库拜煤田注重发展现代焦化业，被称为库拜煤焦化基地。目前新疆有新疆八一钢铁、新兴铸管拜城煤焦化、众泰煤焦化等焦化企业共16余家。

虽然新疆炼焦煤资源丰富，但煤质特殊，主要表现为完全利用新疆煤配煤炼焦无法冶炼反应后强度>58%的优质焦炭。

新疆与内地炼焦煤煤质特征对比

01 硫份特征对比

从掌上煤焦数据库可以看出，新疆炼焦煤灰分、硫分含量偏低，最终收缩度X值偏大，胶质层厚度Y值偏小。从硫含量来看，新疆炼焦煤普遍低于内地炼焦煤，肥煤和焦煤最为明显。煤中硫含量与成煤期的沉积环境有关，海陆交替或浅海相沉积的煤层硫含量较高，内陆或滨海三角洲沉积的煤层硫含量较低。而华北地区晚石炭世太原组的煤层为海陆交替相煤层，故其硫含量较高。煤热解成焦时，硫以SO2、H2S等形式析出，但析出量较少，约60%的硫贮存在焦炭中。随焦炭进入高炉的硫使生铁具有热脆性，不利于高炉炼铁。高炉生产中为除去硫需增加石灰石和焦炭用量，导致焦比升高，高炉生产能力下降。因此，采用新疆炼焦煤配合炼焦可以有效控制焦炭的硫含量，生产利于高炉炼铁的高质量焦炭。

02 灰分特征对比

从掌上煤焦数据库里的新疆和内地炼焦煤工业分析对比可以看出，煤中灰分含量随煤变质程度的增加而上升，且除气煤外，同牌 新疆炼焦煤均低于内地煤，故增加新疆炼焦煤的配入比例可有效降低焦炭灰分含量。煤中挥发分产率随煤变质程度的增加而降低，且除气煤外，同牌 新疆炼焦煤均高于内地煤。挥发分产率与煤化度密切相关，挥发分产率在一定程度上可表征煤的煤化度，故在中高变质阶段，同牌 新疆炼焦煤煤化度均低于内地煤。固定碳含量随煤变质程度的增加而上升，固定碳是煤种有机质经高温加热产生的热解固体产物，固定碳与挥发分之比称为燃料比，可用来评价煤的燃烧性质。

03 黏结特征对比

煤的黏结指数和胶质层厚度均随煤变质程度的增加先升高后下降，肥煤阶段最高，15 焦煤阶段最低。煤的半焦收缩度指数随煤变质程度的增加先下降后上升，气煤阶段最高，25 焦煤阶段最低。从掌上煤焦上对比新疆煤和内地煤，同牌 新疆煤炼焦煤表现出较高的黏结性，可见黏结性不是导致新疆煤形成焦炭质量差的原因。X值表示半焦随温度升高变化的体积与原体积之比，X值越大表明半焦收缩形成的焦炭裂纹越多。同牌 新疆炼焦煤半焦收缩度指数X值均高于内地煤，表明新疆炼焦煤在半焦收缩阶段更易产生较多的焦炭裂纹。Y值表示煤在塑性阶段形成胶质体的数量，新疆肥煤胶质层厚度明显低于内地肥煤，胶质体不能为中间相的长大提供适宜条件，不利于发展焦炭的各向异性组织。

综上所述，新疆炼焦煤低灰、低硫的特点，有助于生产利于高炉顺行的低灰、低硫焦炭，从而提高高炉生产能力，降低高炉生产成本。但新疆炼焦煤高半焦收缩度、低胶质层厚度的特点，不利于发展焦炭的各向异性组织，使焦炭出现较多的裂纹，导致焦炭强度差。