第五部分  煤的性质  Coal properties           第七章  煤的物理性质和物理化学性质  Chapter 7  Physical and physicochemical properties of coal           第八章  煤的工艺性质 Chapter 8  Processing properties of coal 第一节  煤的密度density 1.  真(相对)密度 True Relative Density, TRD (真比重)  1.1  真密度的概念：20℃时煤的质量与同体积(不包括煤的所有孔隙)水的质量之比。 1.2 真密度的用途： 真密度是煤的主要物理性质之一，在研究煤的分子结构、确定煤化程度、制定煤的分选密度时，都会用到煤的真密度。 第一节  煤的密度 1.3 影响煤真密度的因素 factors affecting the density of coal         影响煤真密度的因素有成因类型genesic type、煤岩组成petrological constituents、矿物质minerals、煤化程度rank等。 成因类型的影响：     ★腐植煤humic coals的真密度一般不低于1.25g/cm3，而腐泥煤sapropelite 仅为1.00g/cm3左右； 第一节  煤的密度      3 . 煤的堆积密度(bulk relative density， BRD) 3.1 堆积密度的概念： 煤的堆积密度是指20℃下煤的质量与同体积(包括煤的内外孔隙和煤粒间的空隙） 水的质量之比。用BRD表示。堆积密度的大小除了与煤的真密度有关外，主要决定于煤的粒度组成和堆积的密实度。3.2  堆积密度的用途：堆积密度对煤炭生产和加工利用部门在设计矿车、煤仓、估算煤堆重量、炼焦炉炭化室和气化炉的装煤量等都有很大的实用意义。  第二节   煤的机械性质mechanical properties         机械性质的概念：煤的机械性质是指煤在机械力作用下，所表现的各种特性，如硬度hardness、脆度brittleness/frangibility/friability、可磨性grindability等，这些性质对煤的开采、破碎crushing、燃烧combustion、气化gasification和成型briqueting等工艺过程有实用意义。 1.  煤的硬度   ●刻划硬度 scratch hardness/ Mohs hardness    ●显微硬度 Microhardness 1.1  煤的刻划硬度scratch hardness          1822 年Mohs 首先提出一个半定量概念：以滑石作为1 、金刚石作为10，采用一套具有标准硬度的矿物共分成10 个等级，称为莫氏硬度Mohs hardness，也称为刻划硬度scratch hardness 。标准矿物的莫氏硬度见表4－3。 1.3  煤的可磨性 grindability         煤的可磨性是指煤磨碎成粉的难易程度。目前，国际上普遍采用哈特葛罗夫法评定煤的可磨性(Hardgrove grindability index ,  HGI )。其基本依据是研磨煤粉所消耗的功与新产生的表面积成正比。         实际上是利用球磨法ball-mill method将一定粒度的煤a sized coal在磨机中在给定转速和转数的情况下at a given rate for a given number of revolutions，测定物料粒度组成的变化change in size consist 。 第三节   煤的热性质  煤的热性质－比热specific heat，导热性heat conductivity，热稳定性thermal stability 重点讲热稳定性，其他的自学。          煤的热稳定性的概念： 煤的热稳定性是块煤 Lump Coal 在高温下保持原来粒度的能力，用TS（Thermal Stability）表示。          热稳定性的用途：固定床燃烧或气化用燃煤的重要指标。 第四节    煤的电性质          煤的电性质包括导电性和介电常数dielectric constant。 1、煤的导电性electric conductivity/ conductivity 1.1煤的导电性的概念         煤的导电性是指煤传导电流的能力。导电性常用电阻率resistivity；?（即比电阻??m）或导电率?（电阻率的倒数）表示。导电率越大，煤的导电能力越强。利用导电性可以进行选煤。        煤的导电有离子导电和电子导电两种形式，无烟煤以电子electron导电为主，褐煤是离子ion导电为主。          2、煤的介电常数dielectric constant         物质的介电常数?是指当物质介于电容器两极板间的蓄电量和两板间为真空时的蓄电量之比。 ?是综合反映物质极化行为的宏观物理量。物质在电场作用下极化能力越强，介电常数?的值越大，导电性越好。          第五节    煤的光学性质optical properties          煤的光学性质主要有可见光照射下的反射率reflectance、折射率refractive index和透光率以及不可见光照射下的X－射线X-ray、红外光谱infrared spectrum、紫外光谱Ultraviolet spectrum和荧光性质等。这里只介绍煤的透光率transmittance of coal。  第七节    煤的润湿性Wettability  1、 煤的润湿性Wettability         当液体和固体接触时，如果固体分子与液体间的作用力大于液体分子间的作用力，则固体可被液体润湿，反之，则不能润湿。通常采用接触角Contact angle表示煤的润湿性的大小，接触角越大，煤的润湿性越差。接触角是指通过三相接触周边(三相接触点的连线)的任何一点，经气－液界面作切线(即气－液界面张力)，构成液体与固体表面的夹角，即为接触角θ。 2、  煤的润湿性的随煤化程度变化规律 ◆对水而言：随煤化程度加深，接触角增大，润湿性降低；◆对苯而言：随煤化程度加深，接触角减小，润湿性提高。         通常，年轻煤对水介质的亲和性较强，中等以上煤化程度的煤对水的亲和性较差。在煤的浮选脱灰过程中，就是利用煤与矿物质亲水性的差异进行分离的。矿物质表现为亲水性，而煤一般表现为疏水性，但年轻煤由于分子中含有大量的极性含氧官能团，表现为较强的亲水性，因而其可浮性较差，不宜采用浮选工艺。  3、 煤的润湿热 wetting heat 3.1  润湿热的概念：煤被液体润湿时会释放出热量，通常用1g煤被润湿时释放出的热量作为煤的润湿热。  3.2  润湿热的本质：年轻煤的润湿热较高，但随着煤化程度的提高而急剧下降，在碳含量为90％左右达到最低值，以后又有所上升。润湿热的产生实际上是液体在煤的孔隙内表面上发生吸附作用的结果。吸附作用越强，比表面积越大，润湿热就越高。  2、煤的比表面积specific surface area： 单位质量的煤内部孔隙的面积，m2/g。     

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