大商所焦煤基礎(chǔ)知識(shí)講座之三

　　大商所焦煤質(zhì)量指標(biāo)體系包括工業(yè)分析指標(biāo)、巖相分析指標(biāo)和小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，其中工業(yè)分析指標(biāo)包括灰分、硫分、揮發(fā)分、膠質(zhì)層最大厚度、粘結(jié)指數(shù)以及水分，巖相分析指標(biāo)包括鏡質(zhì)體隨機(jī)反射率的標(biāo)準(zhǔn)差，小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)指標(biāo)包括焦煤小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)生成焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度指標(biāo)。

　　1．灰分

　　灰分不是焦煤的固有成分，全部來(lái)自礦物質(zhì)。沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的焦煤原煤灰分含量高，須經(jīng)過(guò)洗煤剔除雜質(zhì)。在焦炭生產(chǎn)中，焦煤的灰分幾乎全部轉(zhuǎn)入焦炭，對(duì)焦炭產(chǎn)生不利影響，并影響煉鐵生產(chǎn)。

　　在GB/T 397—2009 《煉焦用煤技術(shù)條件》中，灰分在5%—14%間被平均分為14個(gè)等級(jí)，絕大部分企業(yè)灰分不允許超過(guò)12%。根據(jù)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，84.2%的樣本數(shù)據(jù)位于11.5%以下，結(jié)合焦化廠生產(chǎn)的實(shí)際需求和焦炭替代品范圍推算，將灰分在11.5%以下（含）的焦煤作為可供交割品，即灰分為13級(jí)以下的焦煤都可以用于交割，并且將[10.0%，11.5%]灰分的焦煤作為交割標(biāo)準(zhǔn)品，小于10.0%的焦煤作為替代交割品。并根據(jù)鋼廠和焦化廠生產(chǎn)的習(xí)慣，將替代交割品的灰分分為兩個(gè)檔次：[9.0%，10.0%）灰分的焦煤為第一檔，小于9.0%的焦煤為第二檔。

　　根據(jù)焦煤與焦炭灰分的轉(zhuǎn)換關(guān)系，以及焦炭灰分對(duì)煉鐵過(guò)程的影響來(lái)計(jì)算灰分的升貼水。根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，一噸煉焦煤灰分每增加0.1%，消耗一噸煉焦煤增加成本7.2—8.28元/噸，取下限7.20元/噸，假設(shè)焦煤在配煤中的比例取較高30%的比例，約為2元/噸。因此，將灰分每減少0.1%，升水設(shè)為2元/噸�？紤]到小焦?fàn)t試驗(yàn)指標(biāo)暫不設(shè)置升貼水，為使質(zhì)量指標(biāo)體系貼近現(xiàn)貨貿(mào)易實(shí)際，不宜針對(duì)灰分指標(biāo)設(shè)置過(guò)多升水，因此將灰分升水區(qū)間最低設(shè)置在9.0%，低于9.0%時(shí)，視同為9.0%，不再增設(shè)升水。

　　2．硫分

　　硫是煤中的主要有害元素，焦炭中硫分70%—90%為煉焦原料煤中的硫分轉(zhuǎn)化而來(lái)。硫分影響焦煤品質(zhì)和煉焦化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量，腐蝕設(shè)備，使生鐵具有熱脆性，生鐵允許的最高含硫量為0.074%。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，焦炭硫分每增加0.1%，石灰石和焦比分別增加2.0%，生鐵減產(chǎn)2%—2.5%。

　　在GB/T 397—2009 《煉焦用煤技術(shù)條件》中，硫分在0.31—1.75%間平均分為6個(gè)等級(jí)。焦煤期貨標(biāo)準(zhǔn)品硫分設(shè)為[1.10%，1.40%]，替代交割品硫分小于1.10%，且分為兩檔，硫分在[0.80%，1.10%）的焦煤為第一檔，硫分小于0.80%的焦煤為第二檔。

　　硫分升貼水設(shè)置主要考慮硫分對(duì)生產(chǎn)造成的影響。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，一噸煉焦煤硫分每增加0.01%，相當(dāng)于每消耗1噸煉焦煤增加成本3.91—4.18元/噸，取下限3.91元/噸，按照焦煤在配煤中30%的比例，相當(dāng)于焦煤成本變動(dòng)大約1元/噸。因此，硫分每減少0.01%，升水設(shè)為1元/噸�？紤]到小焦?fàn)t試驗(yàn)指標(biāo)暫不設(shè)置升貼水，為使質(zhì)量指標(biāo)體系貼近現(xiàn)貨貿(mào)易實(shí)際，不宜針對(duì)硫分指標(biāo)設(shè)置過(guò)多升水，因此將硫分升水區(qū)間最低設(shè)置在0.80%，低于0.80%時(shí)，視同為0.80%，不再增設(shè)升水。

　　3．揮發(fā)分

　　揮發(fā)分是判斷煤炭煤化程度的重要指標(biāo)。煉焦過(guò)程中，除了生成焦炭，還形成煤焦油、粗苯、氨、焦?fàn)t煤氣等化產(chǎn)品，化產(chǎn)品的產(chǎn)率影響焦化企業(yè)的整體收益，揮發(fā)分越高，化產(chǎn)品的產(chǎn)率也越高。焦炭揮發(fā)分是焦炭成熟度的判斷指標(biāo)，焦炭揮發(fā)分大于1.5%，則焦炭偏生，揮發(fā)分低于0.5%—0.7%，則焦炭過(guò)火，容易碎。

　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)，揮發(fā)分的均值和中位數(shù)為21%。為與國(guó)標(biāo)統(tǒng)一，焦煤標(biāo)準(zhǔn)品揮發(fā)分范圍為16%—28%。揮發(fā)分對(duì)焦化生產(chǎn)的影響很難量化，揮發(fā)分高，影響焦炭質(zhì)量，但增加了化產(chǎn)品產(chǎn)率，增加收益，因此不設(shè)替代品和升貼水。

　　4．膠質(zhì)層最大厚度

　　煤在熱解過(guò)程能形成膠質(zhì)體是作為焦炭生產(chǎn)原料的基礎(chǔ)條件。膠質(zhì)層最大厚度可以反映粘結(jié)性的好壞，膠質(zhì)層最大厚度越大，煤的粘結(jié)性越好，但膠質(zhì)層最大厚度難以保證焦煤的結(jié)焦性。

　　在GB/T 5751—2009 《中國(guó)煤炭分類(lèi)》中，規(guī)定焦煤的最大角質(zhì)層厚度的上限為25mm，無(wú)下限規(guī)定。從檢驗(yàn)數(shù)據(jù)看，焦煤膠質(zhì)層最大厚度分布范圍較廣，有些優(yōu)質(zhì)山西焦煤僅為10mm，12mm以下的占比達(dá)14.3%�？紤]到膠質(zhì)層最大厚度僅是表征粘結(jié)性的指標(biāo)，且該數(shù)值變化范圍廣。因此遵照國(guó)標(biāo)，不設(shè)置下限。膠質(zhì)層最大厚度大于25mm可作為替代品，不設(shè)置升貼水。

　　5．粘結(jié)指數(shù)

　　煤的粘結(jié)性是指煤在工業(yè)條件下隔絕空氣受熱后能否煉成優(yōu)質(zhì)焦炭的性質(zhì)。粘結(jié)性好的煤，結(jié)焦性不一定好，但是結(jié)焦性好的煤，粘結(jié)性一定好。羅加指數(shù)和粘結(jié)指數(shù)是測(cè)定煤的粘結(jié)性最常用指標(biāo)。我國(guó)在分析了羅加指數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)后，提出了表征煙煤粘結(jié)性的粘結(jié)指數(shù)指標(biāo)，記為G，該指標(biāo)是我國(guó)新的煤炭分類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中確定煙煤工藝類(lèi)別（簡(jiǎn)稱(chēng)牌號(hào)）的主要指標(biāo)之一。根據(jù)調(diào)研，大型鋼廠的自有焦化廠一般對(duì)焦炭的反應(yīng)后強(qiáng)度指標(biāo)要求較高，而提高主焦煤的粘結(jié)性是焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度質(zhì)量指標(biāo)的重要保證。

　　在我國(guó)煤炭分類(lèi)國(guó)標(biāo)GB/T 5751—2009 中，焦煤粘結(jié)指數(shù)的最低下限為50。根據(jù)調(diào)研，焦化廠使用的主焦煤粘結(jié)指數(shù)都在65以上，從檢驗(yàn)數(shù)據(jù)看，粘結(jié)指數(shù)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值為78.2，達(dá)到入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的焦煤占68.9%，達(dá)到出庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的占89.2%。

　　大商所焦煤期貨倉(cāng)單有效期大致為1個(gè)月，大部分焦煤粘結(jié)指數(shù)在倉(cāng)單有效期內(nèi)可能發(fā)生2—3個(gè)點(diǎn)的變化，因此對(duì)出庫(kù)和入庫(kù)指標(biāo)實(shí)行差異化設(shè)置，基準(zhǔn)品入庫(kù)指標(biāo)不低于75，出庫(kù)指標(biāo)不低于65，可覆蓋粘結(jié)指數(shù)指標(biāo)變化的范圍。由于粘結(jié)指數(shù)難以通過(guò)量化方法計(jì)算對(duì)焦化收益的影響，因此不設(shè)置替代品和升貼水。

　　6．小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)生成焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）

　　結(jié)焦性是衡量焦煤性質(zhì)的重要指標(biāo)，目前我國(guó)煤炭質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中沒(méi)有指標(biāo)可以直接對(duì)結(jié)焦性進(jìn)行判斷。實(shí)際生產(chǎn)中，焦化企業(yè)進(jìn)行小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)焦性，在我國(guó)焦化產(chǎn)業(yè)得到廣泛認(rèn)可，已成為檢測(cè)結(jié)焦性的習(xí)慣做法。

　　根據(jù)國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)結(jié)焦性的判斷方法以及國(guó)外煤炭分類(lèi)習(xí)慣，將小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后強(qiáng)度檢測(cè)值50作為標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值為64，滿(mǎn)足交割標(biāo)準(zhǔn)品要求的焦煤占96.2%。從滿(mǎn)足消費(fèi)企業(yè)最低煉焦需求和簡(jiǎn)化質(zhì)量指標(biāo)體系的角度考慮，將焦煤標(biāo)準(zhǔn)品的小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)CSR設(shè)置為高于50%，不設(shè)置升貼水。

　　7．鏡質(zhì)體隨機(jī)反射率標(biāo)準(zhǔn)差（S）

　　煤巖分析可以確切地評(píng)價(jià)煤炭的煉焦特性，預(yù)測(cè)焦炭強(qiáng)度，指導(dǎo)配煤。根據(jù)GB/T6948—2008，焦煤鏡質(zhì)體隨機(jī)反射率的描述指標(biāo)包括均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及頻率直方圖的凹口數(shù)。焦煤基準(zhǔn)品的質(zhì)量指標(biāo)設(shè)置基本參考了國(guó)標(biāo)規(guī)定的數(shù)值范圍，鏡質(zhì)體隨機(jī)反射率標(biāo)準(zhǔn)差確定為小于等于0.13，但不包含凹口數(shù)的規(guī)定。焦煤鏡質(zhì)體隨機(jī)反射率標(biāo)準(zhǔn)差是認(rèn)定混煤程度的依據(jù)，不設(shè)置替代品和升貼水。

　　8．全水分

　　焦煤中水分按存在形態(tài)的不同分為游離水和化合水，焦煤中的全水分是指游離水。水分對(duì)煉焦過(guò)程產(chǎn)生重要影響，水分過(guò)大，汽化吸收的熱量就越大，從而延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，使焦炭產(chǎn)量降低。

　　根據(jù)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，水分檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值為8.78%，97.1%的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)處于區(qū)間[7，10]上。按照GB/T 397—2009 《煉焦用煤技術(shù)條件》要求在8%以下（包括8%），可滿(mǎn)足焦化企業(yè)生產(chǎn)需要，因此選用國(guó)標(biāo)的數(shù)值設(shè)定，不直接設(shè)置升貼水，超出部分按實(shí)際水分四舍五入至小數(shù)點(diǎn)后一位扣重。