一、原煤化验指标详解?
原煤指标包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。
原煤质量的基本指标,总共有12个,检验标准分为7种。煤的水分分为两种,一是内在水分(Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水(Mf ) ,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普遍较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。
二、煤炭分类口诀?
煤炭分级与分类常识
一、煤炭分级
按目前国家标准,以灰分作为划分煤炭级别的标准,灰分小于12 . 5 %的煤炭,称为冶炼
用炼焦精煤;灰分在12 . 51 %一16 %的煤炭,称为其它用精煤。动力用煤通称动力煤.冶
炼用炼焦精煤分级以A =5 . 01 %一5 %为一级精煤,以0 . 5 %的灰分为一个级差,依
次上升,共分十五级,如A =5 . 51 毛0 %为二级精煤:其它用炼焦精煤,以A=12 . 51 %
-13 为一级其它精煤,以0 .5 %的灰分为一个级差,依次上升,共分七级,如A=13.01 %
一14 % 为二级其它精煤,等等.动力煤分级以如A = 4 . 01 %一5 %为一级动力煤,以
1%的灰分为一个级差,依次上升至A = 40 % ,共分三十六级,如混煤A =20 %一21 % ,
为十七级动力煤,等等。
二、煤炭分类及代号
主要分类标准依据为可燃基挥发分、粘结指数、胶质层厚度,煤炭共分14 个品种:
( 1 )无烟煤(WY )。
无烟煤挥发分产率低,固定碳含量高,密度大(密度最高可达1 . 90g / cm3 ) ,硬度大,
燃点高,燃烧时不冒烟。对这类煤又分为:01 号无烟煤为年老无烟煤:02 号无烟煤为典型
无烟煤:03 号无烟煤为年轻无烟煤。北京、晋城、阳泉三矿区的无烟煤分别为01 号、02 号、
03 号无烟煤。无烟煤主要是民用和合成氨的造气原料,而且还可以制造各种碳素材料,某
些优质无烟煤制成的航空用型煤可用于飞机发动机和车辆马达的保温。目前我国攻克白煤炼
焦技术难关,年产120 万t 的无烟煤炼焦项目已在山西高平开工。
( 2 )贫煤(PM )贫煤是煤化度最高的一种烟煤,不粘结或微具粘结性.在层状炼焦炉中不
结焦.燃烧时火焰短,耐烧,主要是用为发电燃料,也可民用和工业锅炉的配煤。山东淄博
矿区有典型的贫煤。
( 3 )贫瘦煤(PS )
贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦性较典型瘦煤差,单独炼焦时.生
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成的焦粉较多。配煤炼焦时,配入一定比例贫瘦煤也能起到瘦煤的瘦化作用,对提高焦炭的
块度能起到良好的作用。这类煤也是发电、机车、民用及其他工业炉窑的较好燃料。河南省
的鹤壁矿区就有典型的贫瘦煤。
( 4 )瘦煤(SM )
瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体.单独炼焦时,
能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭,但焦炭的耐磨性较差;作为炼焦配煤使用时效
果较好。高灰、高硫的瘦煤一般只作为电厂及锅炉燃料。峰峰四矿产典型的痰煤。
( 5 )焦煤(JM )
焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘性的一种烟煤。由口热时能产生热稳定性很高的
胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭.其耐磨性也好。但单独炼
焦时,产生的膨胀压力大,使推焦困难。作为炼焦配煤使用,效果较好。峰峰五矿、淮北石
台矿及西山的西曲等矿井拥有典型的焦煤资源。
( 6 )肥煤(FM )
肥煤是中等、中高挥发分的强粘结性烟煤,加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成
熔融性好、强度较高的焦炭,其耐磨性有的也较焦煤焦炭好。缺点是单独炼出的焦炭,横裂
纹较多,焦根部分常有蜂焦。我国的开滦枣庄是产肥煤的主要矿区.
( 7 ) 1/3 焦煤(l/3JM )
1 / 3 焦煤是新煤种,它是中高挥发分、一强枯结性的一种烟煤,是介于焦煤、肥煤、,气
煤三者之间的过渡煤。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。焦炭的抗碎强度接进
肥煤生成的焦炭,焦炭的耐磨强度又明显高于气肥煤气煤生成的焦炭.
( 8 )气肥煤(QF )
气肥煤是一种挥发分和胶质层指数都很高的强枯结性肥煤,有的称为液肥煤。炼焦性能介于
肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液化产品。气肥煤最适合于高温干馏制造
煤气,也可用于炼焦配煤,以增加化学产品尸率。江西乐平和浙江长广一煤田是我国气肥煤
典型矿区。
( 9 )气煤(QM ) .
气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。加热时能产生较高的挥发分和较多’的焦油.胶质体的
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热稳定性低于肥煤,能够单独炼焦。但焦炭多呈细长条而易碎,有较多的纵裂纹,因而焦炭
的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。在配煤炼焦时加入气煤,可增加煤气和化学产品
的回收率。
( 10 ) l/2 中粘煤(1/2ZN )
1 忍中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强
度的焦炭,可作为炼焦配煤的原料。粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时,形成的焦炭强度
差,粉焦率高。所以它主要用于气化用煤球和动力用煤;;在配煤炼焦中也可适量配入。我
国目前尚未发现单独生产1/2 中粘煤的矿井。
( 11 )弱粘煤(RN )。
弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时,产生较少的胶质体。
单独炼焦时,有的能结成强度很差的小焦块,有的则只有少部分凝结成碎焦屑,粉焦率很高。
( 12 )不粘煤(BN )
不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤.加热
时,基本上不产生胶质体。煤的水分大,有的还含有一定的次生腐殖酸,含氧量较高,有的
不粘煤氧含量高达10 %以上。不粘煤一般用于气化及动力用煤.我国山西大同矿区以产典
型的弱粘煤为主。
( 13 )长焰煤(CY )
长焰煤是变质程度最低的高挥发分烟煤,煤的燃点低,纯煤热值也不高.从无粘结性到弱粘
结性的均有。其中最年轻的还含有一定数量的腐殖酸.贮存时易风化碎裂。煤化程度较高的
年老煤,加热时能产生一定量的胶质体.单独炼焦时也能结成细小的长形焦炭:但强度极差,
粉焦率很高。长焰煤一般不用于炼焦,多作为电厂、机车、工业炉窑燃料,也可用于气化用
煤。辽宁省的阜新矿区是我国最大的长焰煤矿区。
( 14 )褐煤(HM )
褐煤分为透光率:PM< 30 %的年轻褐煤和:PM> 30 %一50 %的年老褐煤两小类.褐煤的
特点为:含水量高,密度较小,无粘结性,并含有不同数量的腐殖酸,煤中氧含量高(氧含
t 常达15%-30 %左右).化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重。存放空气中
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易风化变质,易破碎成小块甚至粉末状,发热量低,煤灰熔点也低,其灰中含有较多的CaO,
而有较少的A12O3 。褐煤多作为发电燃料,也可作气化原料和锅炉嫩料。褐煤有的可提取蜡,
制造磺化煤,活性炭。年轻褐煤可提腐植质等有机肥料,中国煤炭分类总表见下表。
中国煤炭分类简表
对G > 85 的煤,再用Y 值或b 值来区分肥煤、气肥煤与其它煤类,当Y > 25 .0mm时,
应划分为肥煤或气肥煤;如Y < 2 5 . Omm ,则根据Vr 的大小而划为相应的其他煤类。按
b 值划分类别时,Vr < 28 . 0 %、暂定b > l 50 %为肥煤,Vr > 2 8.0 % ,暂定b>22 .0
%的为肥煤或气肥煤,如按b 值和Y 值划分的类别有矛盾时,以Y 值划分的类别为准。
……对Vr > 37 . 0 % 、G <=5 的煤,再以透光率PM 来区分其为长焰煤或褐煤.
…… 对Vr > 37.0T、PM > 30 --50 %的煤,再测QGW
-AGN,如其值>24MJ/kg ( 5700cal/g),
应划分为长焰煤。
注:分类用的煤样,除Ag
< 1 0 . 0 %的不需减灰外,对Ag
三、怎样辨别无烟煤?
无烟煤的含碳量较高,挥发分较低,需要较高的温度才能燃烧。
颜色,无烟煤呈褐色—黑色。光泽 ,无烟煤一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。粉色 无烟煤研成粉末的颜色呈浅棕色—黑色。比重和容重 无烟煤的比重和容重变化范围较大,可由1.35~1.8。硬度 无烟煤的硬度最大,接近4。脆度 无烟煤的脆度最小。导电性 无烟煤具良好的导电性。
四、煤酸的标准?
国家标准局1987-03-30 批准1988-02-01 实施
本标准规定了煤的高位发热量的测定方法和低位发热量的计算方法,适用于泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤和炭质页岩的发热量测定。
1 定义
1.1 热量单位
热量的单位为J〔焦(耳)〕。1J〔焦(耳)〕=1N·m(牛顿·米)=107erg(尔格)。我国过去惯用的热量单位为20℃卡,以下简称卡(cal)。
1cal(20℃)=4.1816J。
1.2 发热量的表示方法
发热量测定结果以kJ/g(千焦/克)或MJ/kg(兆焦/千克)表示。
1.2.1 弹筒发热量
在氧弹中,在有过剩的氧的情况下〔氧气初始压力2.6~3.0MPa(26~30atm)〕,燃烧单位质量的试样所产生的热量称为弹筒发热量。燃烧产物为二氧化碳、硫酸、硝酸、呈液态的水和固态的灰。
注:任何物质(包括煤)的燃烧热,随燃烧产物的最终温度而改变,温度越高,燃烧热越低。因此,一个严密的发热量定义,应对烧烧产物的温度有所规定。但在实际测定发热量时,由于具体条件的限制,把终点温度限定在一个特定的温度或一个很窄的范围内都是不现实的。温度每升高1K,煤和苯甲酸的燃烧热约降低0.4~1.3J/g。当按规定在相近的温度下标定热容量和测定发热量时,温度对燃烧热的影响可近于完全抵销,而无需加以考虑。
1.2.2 恒容高位发热量
煤在工业装置的实际燃烧中,硫只生成二氧化硫,氮则成为游离氮,这是同氧弹中的情况不同的。由弹筒发热量减掉稀硫酸生成热和二氧化硫生成热之差以及稀硝酸的生成热,得出的就是高位发热量。因为弹筒发热量的测定是在恒定容积(即弹筒的容积)下进行的,由此算出的高位发热量也相应地称为恒容高位发热量,它比工业上的恒压(即大气压力)状态下的发热量约低8~16J/g,一般可忽略不计。
1.2.3 恒容低位发热量
工业燃烧与氧弹中燃烧的另一个不同的条件是:在前一情况下全部水(包括燃烧生成的水和煤中原有的水)呈蒸汽状态随燃烧废气排出,在后一情况下水蒸气凝结成液32313133353236313431303231363533e58685e5aeb931333332626639体。由恒容高位发热量减掉水的蒸发热,得出的就是恒容低位发热量。
1.3 热容量
量热系统在试验条件下温度上升1K 所需的热量称为热量计的热容量,习惯上也叫做水当量,以J/K(或cal/℃)表示。
2 试验室条件
2.1 试验室应设在一单独房间,不得在同一房间内同时进行其他试验项目。
2.2 室温应尽量保持恒定,每次测定室温变化不应超过1K,通常室温以不超出15~35℃范围为宜。
2.3 室内应无强烈的空气对流,因此不应有强烈的热源和风扇等,试验过程中应避免开启门窗。
2.4 实验室最好朝北,以避免阳光照射,否则热量计应放在不受阳光直射的地方。
五、几号煤是怎么划分的?
主要可采煤层自上而下分别为3号、8号、9号、11号、15号,探明地质储量约66.24亿吨,保有地质储量约36.19亿吨,其中3号煤层保有储量约为12.31亿吨,属于低灰——低硫——高热值之无烟煤;8号煤层保有储量约为0.73亿吨;9号煤层保有储量约为3.95亿吨,属于高灰——高硫——高热值之无烟煤;11号煤层保有储量约为0.14亿吨;15号煤层保有储量约为19.06亿吨,属于高灰——高硫——高热值之无烟煤
六、常用的煤质指标有哪些?
(一)水分(Moisture)
水分符号:M,单位:%,是一项重要的煤质指标,煤的水分对其加工利用、贸易、运输和储存都有很大的影响。一般说来,水分高要影响煤的质量。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎问题,水分高的煤就难以破碎;在锅炉燃烧中,水分高就影响燃烧稳定性和热传导;在炼焦时,水分高会降低焦产率;而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期;在煤炭贸易中,水分也是一个定质和定量的主要指标,故在签订销煤合同时,用户一般都会提出煤中水分的限值。
煤的水分简单地说分为:全水分、内在水分、外在水分、结晶水和分解水,在实际测定中只能测煤的全水分、内在水分、外在水分和最高内在水分,而不测定结晶水和分解水。
日常所说的煤的水分是指,在环境温度和湿度下,煤与大气达到接近平衡时所失的那部分水(外在水)和留下来的内在水分,它们的测值随测定环境的温度和湿度改变而发生变化,这也是为什么矿发煤与用户的水分往往有较大差异的原因。
煤炭运销中常用的水分指标有:全水(符号:Mt),全水分包括外在水分和内在水分;一般分析煤样水分(也称空干基水分,符号:Mad ),它是指分析用煤样(<0.2mm)在实验室大气中达到平衡后所保留的水分,也可以认为是内在水分。有时用户也会要求使用收到基水分(符号:Mar),一般可认为Mar=Mt。
(二)灰分(Ash )
煤中灰分符号:A,单位:%,是另一项在煤质特性和利用中起重要作用的指标,它与含碳量、发热量、结渣性、可磨性等有不同程度的依赖关系。在煤燃烧和气化中,根据煤的灰分以及灰熔融性、灰粘度、导电性、化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣等问题并据此进行炉型选择;在炼焦中,要用煤的灰分大小来预测焦炭中灰分的高低。煤的灰分高,有效碳的含量就低,发热量一般也低,在商业上要根据煤的灰分来定级论价(现炼焦煤以灰分论价,动力煤已改为以热值为主论价)。
煤的灰分在煤炭分析中的定义为:煤完全燃烧后留下的残渣,它不是煤中固有的矿物质,而是在高温下经各种化学反应而生成的固体残留物。在煤炭运销中常用的灰分指标有:空干基(又称分析基)灰分(符号:Aad)、干基灰分(符号:Ad)和收到基灰分(符号:Aar)。
(三)挥发分(全称为:挥发分产率,Volatile matter )
煤的挥发分符号:V,单位:%,是煤中的有机物质和一部分矿物加热分解的产物;它不是煤中固有物质;而是在特定温度下的煤热分解产物,所以确切地说挥发分叫挥发分产率。煤的挥发分与煤的变质程度有很大的关系,随煤化程度的增加,挥发分降低;如褐煤的挥发分一般为38%-65%,烟煤的挥发分一般为10%-55%,无烟煤挥发分≤10%。挥发分是决定煤炭利用的重要指标,在燃煤中,根据挥发分来选择适于特定煤源的燃烧设备或适于特定设备的煤源(在锅炉设计时已将挥发分值设定在某一范围,所以用户在购煤时要强调挥发分指标);在炼焦中,要根据挥发分来确定配煤比例,因挥发分适中的烟煤,粘结性好,适于炼焦;在气化和液化工艺的条件选择上,挥发分也有重要的作用;在环境保护中,挥发分还作为一项制定烟雾法令的依据。
煤的挥发分与其它煤质指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。
在煤炭运销中常用的挥发分指标有:空干基挥发分(符号:Vad )、干基挥发分(符号:Vd)、收到基挥发分(符号: Var)和干燥无灰基挥发分(符号:Vdaf )。
(四)固定碳(Fixed carbon )
固定碳符号:FC,单位:%,也是有些用户经常要求的一个煤质指标,该指标不同于煤的元素分析中的碳(由实际测定得出),它是根据煤的水分、灰分和挥发分计算出来的, FC=100-(M+A+V)。常用的固定碳指标有:干基固定碳(符号:FCd)和收到基固定碳(FCar)等。
(五)全硫(total sulfur )
一般说煤中硫含量就是指全硫含量符号:St,单位:%,而直接测出的是空干基全硫(符号:St,ad )。在煤炭运销中常用的硫指标有:空干基全硫、干基全硫( St,d )和收到基全硫( St,ar)。
硫是煤中有害元素之一。煤中硫包括有机硫和以黄铁矿为主的无机硫,一般来说煤中的无机硫通过洗选可以大部分脱除;而有机硫则很难除去。煤中硫在煤燃烧中大部转化为SO2排入大气,对环境造成严重的污染,甚至造成酸雨,据统计1998年全国二氧化硫排放量为2090万吨,其中因燃煤而排放大气的SO2约占80%-90%。在全社会日益重视生存环境的大气候下,国家已对生产和使用高硫煤做出了限制,如北京市区燃煤含硫要
在0.5%以下,上海等沿海大城市燃煤含硫均要求小于0.6%或0.8%,因此各用户在购买煤时都对煤中硫含量提出较严格的限定指标,神华煤之所以销售情况良好,含硫较低(一般小于0.5%)也是主要的原因之一。但煤中硫在某些利用途径中也能起到好的作用,如煤液化当中,硫又可以起到催化剂的作用;如高硫煤经洗选后回收的硫可用来生产硫和硫酸等。
(六)发热量(calorific value)
煤的发热量符号:Q,单位:J/g(焦耳/克)、MJ/kg(兆焦耳/千克),习惯上也使用cal/g(卡/克)、kcal/kg(千卡/千克);换算关系: 1卡=4.1816 焦耳,是表征煤质的一个重要指标。一则它是燃烧设备热工计算的基础;燃煤工艺过程中的热平衡、耗煤量及热效率等的计算都是以所用煤的热值为依据的,在设计时也是根据煤的平均收到基来考虑锅炉的种类、型号及燃烧方式;二则是是表征煤的各种特征的综合指标。(Qgr,daf)与煤的变质程度有很大关系,一般是随变质程度的加深而增高,如褐煤的发热量较低,烟煤中到焦煤和肥煤热值最高,焦煤以后随煤的变质程度加深而略有降低,这就是为什么的热值比烟煤热值低的原因。
由于煤的发热量指标的重要性,用户购煤时首先考虑的是热值的高低,能否符合燃煤设备对热值的要求,在动力煤的计价中也是以发热量作为结算依据。
煤炭运销中常用的发热量指标有:空干基弹筒发热量(符号:Qd,ad),空干基(符号:Qgr,ad),干基(符号:Qgr,d )和收到基(原称应用基)(符号:Qnet,ar),有时也用到(符号:Qgr,daf)。在目前的煤炭购销合同中,国内北方用户一般用收到基(Qnet,ar),而南方用户(如广东)和国外客户一般用空干基高位发热量(Qgr,ad),对于神华煤来说,两种热值表示方法相差较大(600kcal/kg-1000kcal/kg),签订合同时一定要明确热值的表示基准,而更不能只写发热量多少,以免造成商务纠纷。
(七)可磨性(grindability)
煤炭运销中常说的可磨性是指“哈氏可磨性指数”,符号:HGI。
煤的可磨性表示煤被磨碎的难易程度,煤的可磨性指数越大,则这种煤越易磨碎,反之则难。作为动力用煤,如电力、水泥厂等在设计与改进制粉系统并估计磨煤机的产量和耗电量时,可磨性指数是一个很重要的指标。在以非炼焦煤为主的型煤工业中,为了知道所用煤料的粉碎性,以便确定粉碎系统的级数及粉碎机的类型,也要预先测定煤的可磨性。由于煤的复杂性,不同的煤往往具有不同的可磨性,即使同一矿区、同一煤层的煤,由于所含矿物质的性质、数量不同和煤的结构、挥发分以及水分的差异,也得不到相同的可磨性测值。鉴此,目前用户在购煤时也要求煤的可磨性指标。
(八)煤灰熔融性(习惯称灰熔点,ash fusibility)
煤灰熔融性,单位℃。它包括四个特征温度:①变形温度,符号DT,原称T1; ②软化温度,符号:ST,原称T2; ③半球温度,符号HT; ④流动温度,符号:FT,原称T3。在灰熔融性的四个指标中,最常用的是软化温度,即ST(T2)。
灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要指标,主要用于固态排渣锅炉和的设计,并能指导实际生产操作;它也可以作为液态排渣炉设计中的参考依据。一般固态排渣炉,要求煤灰熔点愈高愈好,以免造成炉内结渣而难以排出。熔点低的煤,由于熔渣会包裹住煤而造成燃烧不完全,从而增加灰渣含碳量,严重时会堵塞炉栅,造成排渣困难,甚至造成停炉事故。熔渣还会腐蚀、共熔炉衬耐火材料,特别是当灰渣为酸性渣而炉衬耐火砖为碱性砖或灰渣为碱性(神华煤灰渣呈碱性)而炉衬耐火砖为酸性砖时,共熔情况将更为严重。对于链条炉需要灰熔点较低一些,这样可以保留适当的熔渣以起到保护炉栅的作用。而液态排渣炉则要求灰熔点愈低越好。神华煤由于煤中CaO和Fe2O3含量高,使得灰熔点较低,这是国外及国内不少用户挑剔神华煤的原因之一,目前集团和公司已采取一些措施,如通过配煤及加添加剂等方式来提高灰熔点,但在销售中如用户要求灰熔点较高(大于1350℃)就需慎重考虑,即使能想法达到,其经济效益也会有所损失。
(九)煤的着火点(也称燃点)
将煤加热到开始燃烧的温度叫做煤的着火点,单位:℃,无代表符号。它是煤的特性之一。煤的着火点与煤的变质程度有很明显的关系,变质程度低的煤着火点低(即容易着火),变质程度高的煤着火点高。在煤质分析中对同一煤档测定的结果,分为原煤样、还原样和氧化样报出,一般可利用原煤着火点和氧化样着火点的差值来推测煤的自燃倾向,着火点低的煤其原煤样和氧化样着火点差值大(△T=原煤样着火点一氧化样着火点),如△T>40℃的煤易自燃,△T<20℃ 的煤除褐煤和长焰煤外都是不易自燃的煤。
神华煤由于本身的性质所决定,属着火点较低( <300℃,为易自燃的煤,神华煤的这一缺陷为集团和公司煤炭生产、运输、贮存及销售都带来了不少困难,用户对此反映也较多,但目前对于解决煤自燃问题尚没有较好的办法。现集团要求控制上站煤及外运煤的温度,贮存煤及时清仓等还是较有效的措施,神华煤虽易自燃,但在良好的堆存条件下(一般堆高<0.5m,通风较好),2-3个月的时间一般不会自燃着火。
(十)煤的密度
煤的密度分为:真相对密度(原称真比重),符号:TRD;视相对密度(原称容重),符号: ARD,无单位;堆密度,单位:t/m3(吨/米3)。
煤的真相对密度是计算煤层平均质量与研究煤炭性质的一项指标。煤的视相对密度在计算煤的储量及运输、粉碎、燃烧和设计贮煤仓等时需用此指标。煤的堆密度在设计煤仓、估算炼焦炉装煤量等情况下使用。
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