大商所焦煤基礎知識講座之三

大商所焦煤質量指標體系包括工業(yè)分析指標、巖相分析指標和小焦爐實驗指標，其中工業(yè)分析指標包括灰分、硫分、揮發(fā)分、膠質層最大厚度、粘結指數以及水分，巖相分析指標包括鏡質體隨機反射率的標準差，小焦爐實驗指標包括焦煤小焦爐實驗生成焦炭的反應后強度指標。

1．灰分

灰分不是焦煤的固有成分，全部來自礦物質。沒有經過處理的焦煤原煤灰分含量高，須經過洗煤剔除雜質。在焦炭生產中，焦煤的灰分幾乎全部轉入焦炭，對焦炭產生不利影響，并影響煉鐵生產。

在GB/T 397—2009 《煉焦用煤技術條件》中，灰分在5%—14%間被平均分為14個等級，絕大部分企業(yè)灰分不允許超過12%。根據檢驗數據，84.2%的樣本數據位于11.5%以下，結合焦化廠生產的實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準品，小于10.0%的焦煤作為替代交割品。并根據鋼廠和焦化廠生產的習慣，將替代交割品的灰分分為兩個檔次：[9.0%，10.0%）灰分的焦煤為第一檔，小于9.0%的焦煤為第二檔。

根據焦煤與焦炭灰分的轉換關系，以及焦炭灰分對煉鐵過程的影響來計算灰分的升貼水。根據生產統(tǒng)計，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%，升水設為2元/噸?？紤]到小焦爐試驗指標暫不設置升貼水，為使質量指標體系貼近現貨貿易實際，不宜針對灰分指標設置過多升水，因此將灰分升水區(qū)間最低設置在9.0%，低于9.0%時，視同為9.0%，不再增設升水。

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化而來。硫分影響焦煤品質和煉焦化學產品的質量，腐蝕設備，使生鐵具有熱脆性，生鐵允許的最高含硫量為0.074%。根據統(tǒng)計，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2%—2.5%。

在GB/T 397—2009 《煉焦用煤技術條件》中，硫分在0.31—1.75%間平均分為6個等級。焦煤期貨標準品硫分設為[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。

硫分升貼水設置主要考慮硫分對生產造成的影響。根據統(tǒng)計，一噸煉焦煤硫分每增加0.01%，相當于每消耗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，相當于焦煤成本變動大約1元/噸。因此，硫分每減少0.01%，升水設為1元/噸。考慮到小焦爐試驗指標暫不設置升貼水，為使質量指標體系貼近現貨貿易實際，不宜針對硫分指標設置過多升水，因此將硫分升水區(qū)間最低設置在0.80%，低于0.80%時，視同為0.80%，不再增設升水。

3．揮發(fā)分

揮發(fā)分是判斷煤炭煤化程度的重要指標。煉焦過程中，除了生成焦炭，還形成煤焦油、粗苯、氨、焦爐煤氣等化產品，化產品的產率影響焦化企業(yè)的整體收益，揮發(fā)分越高，化產品的產率也越高。焦炭揮發(fā)分是焦炭成熟度的判斷指標，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%，則焦炭過火，容易碎。

根據統(tǒng)計，揮發(fā)分的均值和中位數為21%。為與國標統(tǒng)一，焦煤標準品揮發(fā)分范圍為16%—28%。揮發(fā)分對焦化生產的影響很難量化，揮發(fā)分高，影響焦炭質量，但增加了化產品產率，增加收益，因此不設替代品和升貼水。

4．膠質層最大厚度

煤在熱解過程能形成膠質體是作為焦炭生產原料的基礎條件。膠質層最大厚度可以反映粘結性的好壞，膠質層最大厚度越大，煤的粘結性越好，但膠質層最大厚度難以保證焦煤的結焦性。

在GB/T 5751—2009 《中國煤炭分類》中，規(guī)定焦煤的最大角質層厚度的上限為25mm，無下限規(guī)定。從檢驗數據看，焦煤膠質層最大厚度分布范圍較廣，有些優(yōu)質山西焦煤僅為10mm，12mm以下的占比達14.3%?？紤]到膠質層最大厚度僅是表征粘結性的指標，且該數值變化范圍廣。因此遵照國標，不設置下限。膠質層最大厚度大于25mm可作為替代品，不設置升貼水。

5．粘結指數

煤的粘結性是指煤在工業(yè)條件下隔絕空氣受熱后能否煉成優(yōu)質焦炭的性質。粘結性好的煤，結焦性不一定好，但是結焦性好的煤，粘結性一定好。羅加指數和粘結指數是測定煤的粘結性最常用指標。我國在分析了羅加指數的優(yōu)缺點后，提出了表征煙煤粘結性的粘結指數指標，記為G，該指標是我國新的煤炭分類國家標準中確定煙煤工藝類別（簡稱牌號）的主要指標之一。根據調研，大型鋼廠的自有焦化廠一般對焦炭的反應后強度指標要求較高，而提高主焦煤的粘結性是焦炭反應后強度質量指標的重要保證。

在我國煤炭分類國標GB/T 5751—2009 中，焦煤粘結指數的最低下限為50。根據調研，焦化廠使用的主焦煤粘結指數都在65以上，從檢驗數據看，粘結指數檢驗數據的平均值為78.2，達到入庫標準的焦煤占68.9%，達到出庫標準的占89.2%。

大商所焦煤期貨倉單有效期大致為1個月，大部分焦煤粘結指數在倉單有效期內可能發(fā)生2—3個點的變化，因此對出庫和入庫指標實行差異化設置，基準品入庫指標不低于75，出庫指標不低于65，可覆蓋粘結指數指標變化的范圍。由于粘結指數難以通過量化方法計算對焦化收益的影響，因此不設置替代品和升貼水。

6．小焦爐實驗生成焦炭反應后強度（CSR）

結焦性是衡量焦煤性質的重要指標，目前我國煤炭質量評價體系中沒有指標可以直接對結焦性進行判斷。實際生產中，焦化企業(yè)進行小焦爐實驗檢測結焦性，在我國焦化產業(yè)得到廣泛認可，已成為檢測結焦性的習慣做法。

根據國內企業(yè)對結焦性的判斷方法以及國外煤炭分類習慣，將小焦爐實驗反應后強度檢測值50作為標準。檢驗數據平均值為64，滿足交割標準品要求的焦煤占96.2%。從滿足消費企業(yè)最低煉焦需求和簡化質量指標體系的角度考慮，將焦煤標準品的小焦爐實驗CSR設置為高于50%，不設置升貼水。

7．鏡質體隨機反射率標準差（S）

煤巖分析可以確切地評價煤炭的煉焦特性，預測焦炭強度，指導配煤。根據GB/T6948—2008，焦煤鏡質體隨機反射率的描述指標包括均值、標準差以及頻率直方圖的凹口數。焦煤基準品的質量指標設置基本參考了國標規(guī)定的數值范圍，鏡質體隨機反射率標準差確定為小于等于0.13，但不包含凹口數的規(guī)定。焦煤鏡質體隨機反射率標準差是認定混煤程度的依據，不設置替代品和升貼水。

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。水分對煉焦過程產生重要影響，水分過大，汽化吸收的熱量就越大，從而延長結焦時間，使焦炭產量降低。

根據檢驗數據，水分檢驗數據的平均值為8.78%，97.1%的檢驗數據處于區(qū)間[7，10]上。按照GB/T 397—2009 《煉焦用煤技術條件》要求在8%以下（包括8%），可滿足焦化企業(yè)生產需要，因此選用國標的數值設定，不直接設置升貼水，超出部分按實際水分四舍五入至小數點后一位扣重。