煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，必然走向衰败，而煤炭因为储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生***学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。一种固体可燃有机岩，主要由植物经生***学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。中国是早利用煤的***。辽宁省新乐古文化遗址中，就发现有煤制工艺品，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭。明代李时珍的《本草纲目》使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的***，希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有《石史》，其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。 煤炭是怎样形成的　　煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。

一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。

喷吹煤炭之所以有上述特点，是因为：

①喷吹煤粉中的碳代替了焦炭中的碳，被喷入高炉后剧烈燃烧，生成还原性气体CO，替代焦炭作为燃料和还原剂的作用;

②喷吹煤粉中的H2代替了焦炭中的碳，一般煤粉含氢量在4%左右，而焦炭含量仅0.5%以内，H2在高炉内特别是在高温区有效地替代碳参加了还原反应，同时本身也燃烧放出热量，因而使入炉焦比降低。

喷吹效果的大小一般用喷吹量，(指冶炼1t生铁的煤粉数量，kg/t)和置换比(喷吹单位质量的煤粉所替代的焦炭量，kg焦/煤粉)来表示。喷吹量增加，焦比降低幅度减小，因为喷砍量增加到一定程度时，燃烧不完全，燃烧效率降低，使温换比降低，喷吹效果减弱。但若喷吹量太小，尽管置换比高，也达不到节约焦炭的目的。所以存在一个置换比和喷吹量间的关系问题。从生产实践看，在高炉风温1000～1100℃时，每吨生铁相应的合适喷吹量抑置换比分别为120～140kg/t和0.68kg焦/kg煤粉。

分解炉内的温度分布

1)燃烧成气相时的放热速率。2)由气相传给固体生料粉的传热速率。3)生料颗粒分解时的吸热速率。与使用无烟煤相比，由于无烟煤挥发份较低，因此需要一个相对较大的分解炉，以期获得相同的生料分解率和相同的煤粉燃烬程度，或者要求一个较高的操作温度，或者将无烟煤磨得更细一些。当三次风温较低时，无烟煤挥发出来的气体往往不能产生足够的热量使温度升高，所以将煤粉直接喂入温度范围通常在1000～1200℃的上升烟道废气中可确保煤粉燃烧。另外需要提出的是，燃烧速度和燃烬时间还取决于烟气中的O2含量，用较高的空气过剩系数操作分解炉时刻缩短燃烬时间，但通常增大空气过剩系数的做法将会增加通过预热器的气体流量。

为此将造成较大的压差和较高的废气温度，从而使窑主排风机的负荷增大，整个窑系统的单位热耗也将有所增加。改变生料喂入方式是相当重要的，采用无烟煤操作时，无烟煤与生料粉的混合能有适当的滞后时间，以保证无烟煤的点燃，因此对喂入分解炉的生料需要进行分级控制，以便使分解炉底部形成一个相对高温区。判断生料在分解炉内是否达到预期的效果，的办法是检测入窑生料分解率，如果入窑生料分解率达到了预期效果，说明无烟煤在分解炉内的燃烧是合适的。

煤中水分的存在状态

煤中的水分按结合状态可以分为游离水和化合水。

(1)煤中的游离水

是指与煤呈物理状态结合的水，吸附在煤的外表面和内部孔隙中。可分为两类：

外在水分Mf 外表面和大孔隙-收到基

内在水分Minh 小孔隙 -空气干燥基

二者的质量之和即煤中的全水分Mar(收到基)

煤质分析化验采用的空气干燥基水分为Mad，即与Minh，ad大小相同。

2)煤的化合水包括结晶水和热解水。

结晶水是指煤中含结晶水的矿物所具有的。

热解水是煤炭在高温热解条件下，煤中氢和氧结合生成的水。

通常煤中的水分指煤中游离态的吸附水。

(3)煤的内在水分

指煤样在30℃，相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分，用符号MHC表示。该指标反映年轻煤的煤化程度，由于空气干燥基水分的平衡湿度一般低于96%，因此，内在水分高于空气干燥基水分。