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铁路网（railway network）是在一定空间范围内（全国、地区或国家间），为满足一定有历史条件下客货运输需求而建设的相互联结的铁路干线、支线、联络线以及车站和枢纽所构成的网状结构的铁路系统。

基本含义

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铁路网是铁路进行运输生产的主要物质基础，它是随着国民经济发展、生产力布局、产业结构以及交通运输网的合理分工而逐渐发展起来的。其形成和发展过程一般是：首先在一个地区内根据运输需要和自然条件，以重要的政治经济中心、大工业城市、能源材料供应基地、矿产开发基地、河海港口等为控制点，设置必要的车站，并在这些车站间修建铁路线进行连接，然后逐步扩展到其他地区，形成地区间的客货运输通道。随着这些地区间纵横交错的运输通道的相互沟涌，就形成了四通八达的铁路网。 [1] 

分类

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铁路网一般可分为世界路网、区域路网、国家路网、地区路网和枢纽五个层次。从现状看，世界上虽然100多个国家都有铁路、但相当一部分都互不联结，联结的办理大规模联运的也数量不多，欧亚大陆桥也还在拟议之中。 因此，还形不成所谓的世界路网。在西欧、计划中的高速铁路网正逐步实施，而原有铁路的联运也较为频繁，区域路网可见端倪。全国国家路网主要由跨省、跨地区的铁路干线组成，是一个国家之内路网结构的骨架，担负着全路性的远程客、货运输任务；地区路网是由某一地区的干、支线及联络线衔接；干线、支线和联络线在城市或工业区、原燃料开采基地的汇合与衔接，构成铁路枢纽，以连接各个大城市或工矿基地内的运输起讫点。

分布

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各国铁路网

世界铁路的分布很不均衡，根据1991年117个国家的统计，总共有铁路营业里程约130万km，其中美洲约占36.8%，欧洲约占34.2%，亚洲约占17.5%，非洲约占7.5%，大洋洲约占4.0%。美洲、欧洲仍是铁路发达的地区，而非洲、大洋洲铁路所占的比重小。根据1995年的资料，世界各国中铁路网总里程超过5万km的国家为：美国20.1万km，俄罗斯8.62万km，加拿大7.15万km，印度6.27万km，中国6.26万km。1998年中国铁路为6.64万km（均不含中国台湾省铁路，下同），已跃居*四位。从铁路百平方公里密度，1995年美国为2.14，加拿大为0.72，印度为2.1，俄罗斯为0.51，中国为0.65，美国和印度居*。但欧洲一些国土面积较小的国家，其铁路网密度：瑞士为12.9，德国为11.6，比利时为11.1，卢森堡为10.6，奥地利为6.7，法国为6.0，英国为6.4，意大利为6.5。与它们相比，以上各国的铁路网密度仍然是低的。

从担负的客、货运量来看，世界各国的路网也各有不同。例如，美国铁路正在摆脱客运业务，除东北走廊和一些市郊铁路外，其他铁路越来越倾向于经营货运。美国铁路的旅客击转量仅占全国公共运输的0.7%，铁路的货物周转量占换算周转量的99.5%。主要干线担当煤、矿石等大宗货物的重载运输，平均牵引重量达4648t，居世界*。但双线率低（11%），行车密度小，属货运重载型路网。前苏联铁路则双线率（36.5%）和电化率（36.1%）都很高，且行车密度大，平均达引重量达3120t，为客、货重载型路网。日本拥有约2000km高速铁路，几乎放弃了货运，转向专营客运，客运周转量占总换算周转量的91%，双线率（37.3%）和电化率（52。4%）都很高，行车密度大，为短（列车）、轻（车辆）、快（速度）型客运路网。

从运输密度看，每公里担负的万换算吨公里，俄罗斯为1391.4，印度为913.4，日本为1363.4，德国为311.6，英国为252.1，法国为312.1，中国为2884.8，中国远远高于以上各国。

世界各国铁路长度比较（*）（截止2009年5月）注：以下数据均指铁路网络长度（networklength），不是轨道长度（track length）。轨道长度包括复线轨道、服务线、站场线和其他铁轨长度，一般而言比网络长度要大得多。例如，京广铁路全程复线，因此轨道长度至少是网络长度的两倍。中国的复线铁路已经达到27100公里。而德国的许多铁路是四线的。

中国铁路网

中华人民共和国成立之前，全国铁路通车里程不到22000km，而且偏于东北和华北两个地区，约占总里程的60%，而西南、西北地区只占不到6%。建国以来，特别是20世纪70年代后期实行改革开放以后，随着国民经济的发展，铁路网的布局发生了很大的变化，改变了过去“少、偏、低”的状况。1998年铁路运营里程式达到66428.5km（含合资铁路和地方铁路），约为建国前的3倍，约占世界铁路总里程碑的1/20。按全国土地面积960万km2计算，平均每百平方公里密度为 0.69 km；按全国当年总人口12.4亿计算，平均每万人铁路里程为0.54km，这在世界各国中都是很低的。

国内概况

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东北

东北是中国铁路密度的地区，每百平方公里铁路密度为1.54公里，其中辽宁省达2.5公里,居全国，为东北工业发展提供了先决条件。区内木材、石油、煤炭等工业资源十分丰富。1981年铁路货物发送量和旅客发送量分别占全国(不包括中国台湾省和港九地区)的25%和40%。货物主要流向由北向南进入辽南和华北地区。路网布局以东西向的满洲里-哈尔滨-绥芬河线与南北向的哈尔滨－大连线，沈阳－山海关线为骨架。两侧有多条横向和纵向的平行干线。西部和东部与俄罗斯铁路接轨，南部与朝鲜民主主义人民共和国铁路接轨。大连、丹东、营口、葫芦岛等港口均有铁路相通。沈阳－山海关，锦州－承德－北京，通辽－沙河等三条干线沟通华北。哈尔滨、沈阳是连接五个方向铁路的大枢纽，分别调节北部和南部的车流。全境铁路遍布，交通称便。区内大部分主要干线已为双线，但运量仍在增长，特别是由华北输入的煤炭将大幅度增加。因此，除了继续增修双线，改建和扩建编组站，逐步采用电力牵引外，要进一步加强进出关的运输能力。今后工矿支线还将不断增加，而路网格局已基本趋向稳定。

华北、华东、中南

华北、华东、中南是中国经济比较发达的三个地区，工业产值约占全国的71.6%。1981年铁路货物发送量和旅客发送量分别占全国（不包括中国台湾省和港九地区）的60%和50%每百平方公里铁路网密度为0.88公里。工业资源大部分集中在长江以北。河北、山西、内蒙古、河南、山东、安徽是全国煤炭主要供应基地。沿海有秦皇岛、天津、青岛、石臼所、连云港、上海、厦门、黄埔、湛江等外贸港口,煤炭流向由北部、西部向东转海运,向南经铁路至江南一些省市，部分经长江各港口转水运。区内铁路网布局主要由东西向和南北向干线组成。横向干线主要有天津－北京－包头线、青岛-石家庄-太原线、连云港－西安－兰州线、杭州－株洲－贵阳线、衡阳－南宁线，纵向干线主要有山海关-南京-杭州线、北京－武汉－广州线、焦作－柳州－湛江线、大同－太原－风陵渡线、蚌埠-芜湖-厦门线等。北与蒙古人民共和国铁路接轨，西南与越南社会主义共和国铁路接轨。主要枢纽有北京、天津、石家庄、大同、太原、济南、徐州、郑州、南京、上海、武汉等。其中北京是联结八个方向的大枢纽，郑州是联结四个方向的大枢纽。这个地区许多干线已修成双线，有的已经双线电气化，但仍然处于运量饱和或超饱和的状态。今后一个时期内，华北、华东、中南这三个地区仍然是发展铁路网活跃的地区。

西南

西南地区每百平方公里铁路密度为0.25公里，其中云南、贵州、四川三省每百平方公里铁路密度为0.52公里。主要工业资源有煤炭、磷矿石及有色金属，并向中南等地区输出。区内由成昆线、成渝线、贵昆线、渝黔线构成联结三省的路网骨架。并有成都-宝鸡的宝成铁路连接西北地区。西南铁路末端的云南则有沪昆铁路与华东各省和上海市相连，并有昆明到南宁的南昆铁路与华南的广西、广东、福建沿海三省相连，新建昆明－蒙自-河口标准轨铁路（2014年全线建成通车）连接到中越边境，使泛亚铁路大通道，我国一侧全部打通。滇西则有我国重要的西南方向进藏大通道“滇藏铁路”，昆明-大理-丽江已经全部建成通车并投入客货运营，丽江到香格里拉的丽香铁路正在紧锣密鼓的建设。

西北

西北地区每百平方公里铁路密度为0.23公里。主要工业资源有石油、煤炭和池盐，为多民族聚居地区，又为边陲国防重地。现有铁路以兰州为中心，成十字形路网骨架。东有陇海线直达连云港，西有兰新线直达乌鲁木齐，北有包兰线直达包头,西南有兰青线和青藏线,现西宁-拉萨段已*建成通车并投入运营，且青藏铁路拉萨至日喀则段的拉日铁路，已于2014年初全线贯通，拉日铁路建设进入尾声。新疆方向，引出自兰新线的南疆铁路，吐鲁番已通车至南疆重镇喀什、和田两地，使得我国进疆铁路*延展至新疆以南纵深地带！新疆以北并有欧亚大陆桥铁路大通道我国一侧的乌鲁木齐-阿拉山口铁路、乌鲁木齐-伊宁、乌鲁木齐-北屯（阿勒泰）铁路建成通车。褐煤，又名柴煤（英文：Lignite (coal)；brown coal ；wood coal），是煤化程度低的矿产煤。一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和运输，燃烧时对空气污染严重。但是由于优质煤几乎被采空，褐煤已成为我国主要使用的煤，但由于褐煤的煤化程度太低，造成燃烧时会有大量的黑灰飘在空中，如果不经过洗煤处理和提炼，大量使用劣势褐煤会导致我国雾霾问题日益严重。

物理性质

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由于它富含挥发份，所以易于燃烧并冒烟。剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹(由裸子植物形成）。含有可溶于碱液内的腐殖酸。含碳量60%～77%，密度约为1.1-1.2g/cm3，挥发成分大于40%。无胶质层厚度。恒湿无灰基高位发热量约为23.0-27.2兆焦/公斤（5500-6500千卡/公斤）。多呈褐色或褐黑色，相对密度1.2～1.45g/cm3。

褐煤水分大（15-60%），挥发成分高（>40%），含游离腐植酸。空气中易风化碎裂，燃点低（270°左右）。储存超过两个月就易发火自燃，堆放高度不应超过两米，决定了褐煤不适宜运输。因此褐煤的市场也受到局限。

干燥方法

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以空气为干燥介质的褐煤烘干机在引风机的作用下与热源行成对流加热方式，使褐煤与高湿负压进入烘干机内进行传质、传热交换。湿褐煤以搅动分散粉碎褐煤的运行方式缓缓振动向前移动并排出烘干滚筒，完成干燥褐煤过程。干燥后的褐煤主要用于发电厂的燃料，也可作化工原料、催化剂载体、吸附剂、净化污水和回收金属等。

褐煤烘干前后

褐煤脱水工艺通常可以分为蒸发干燥和非蒸发脱水两类。褐煤干燥技术具体分为以下六类：

（1）转筒干燥技术——转筒干燥的核心是一个略带倾斜并能回转的圆筒体，筒体的倾斜度可以调节，范围一般为2o~10o；按照湿物料和热载体的接触方式，工业中开发利用的褐煤转筒干燥装置主要有直接加热转筒干燥器、回转管式干燥器和蒸汽管间接加热转筒干燥器。

（2）带式干燥技术——褐煤由进料端经加料装置被均匀分布到输送带上，输送带通常用穿孔的不锈钢薄板制成，由电机经变速箱带动，可以调速，常用的干燥介质是热空气或热烟气。

（3）气流干燥技术——气流干燥也称为“瞬间干燥”，是流态化稀相输送在干燥方面的应用；按照干燥介质和操作温度的不同，气流干燥可分为直管式和床混式两种。

（4）流化床干燥技术——工业上开发应用的褐煤流化床干燥设备主要是以过热蒸汽或空气作为流化介质(或干燥介质)，并且流化床内部带有换热器；褐煤流化床干燥技术主要包括过热蒸汽流化床干燥技术和蒸汽-空气联合干燥技术。

（5）振动干燥技术——振动干燥是利用机械振动实现固体颗粒在干燥器中流动，并同时在干燥介质（如热烟气等）的作用下实现干燥过程。褐煤振动干燥设备主要有振动混流干燥器和振动流化床干燥器。转筒干燥技术中的回转管干燥技术是工业中应用为成熟的褐煤脱水干燥技术。

（6）K-燃料技术——为一项非蒸发式干燥技术，该项技术利用原煤与蒸汽在提质装置中直接接触，通过调节时间、温度和压力三个要素，将原煤中的水分以液态水的方式脱除，在“挤”出煤中水分的同时，改变煤的孔隙结构及亲水性能，提升低阶煤的品质。在美国怀俄明州建设有年处理75万吨的提质工厂。 [1] 

褐煤的热解

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煤的热解是指将煤在惰性气氛下持续加热至较高温度时发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程，亦称为热分解或干馏。煤热解是煤加工转化，如燃烧，气化，液化等工艺中极为重要的中间过程。与其他煤转化方法比，煤的热解仅是一个热加工过程，常压操作，不用加氢，不用氧气，即可实现煤的部分气化和液化，制得煤气和焦汕。与气化或液化工艺过程相比，煤热解工艺简单，加工条件温和，投资少，生产成本低。

煤大分子中富碳少氢，热解过程把煤中的氢富集到焦气和煤气中，同时得到富碳的半焦。

宏观变化

煤料在隔绝空气的条件下受热时，随着加热温度的逐渐升高，水分首先从煤中析出；当温度达到350~400℃时，原来分散的煤粒（炼焦煤）开始形成胶质体，数量逐渐增多，后来又随温度的升高逐渐固化成半焦；在半焦阶段仍有大量气体析出，以后半焦逐渐收缩，出现裂纹和碎裂，直到1000℃左右时成为焦炭。在高温热解的过程中，煤由分散的煤粒变成块状的焦炭，其内部结构发生了很大变化，即煤在高温热解时，主要是经过两个过程；一是300~500℃之间的粘结过程；二是500℃以后半焦收缩、出现裂纹和破裂的成焦过程。

产物及用途

褐煤热解后，所得产物为半焦、煤焦油及煤气。其用途如下：

半焦

半焦是褐煤热解提质的主要产品，半焦热值高于原褐煤（一般高50%-80%）。其主要用在：

a.半焦制活性炭

热解半焦挥发分低，杂原子少，微观结构致密，可用作生产低灰高强度活性炭的原料。

以褐煤为原料采用多段回转炉生产的半焦制活性炭。表明褐煤半焦能通过活化制取性能

较好的活性炭。

b.半焦作铁合金还原剂

硅铁、锰铁、铬铁等合金的冶炼需要还原焦。以冶炼硅铁为例，炼制每吨硅铁需0．8～1t还原焦。质量高的还原焦要求有害杂质少、固定碳含量高、反应性大、比电阻大。灰成分中SiO2和Fe2O3是冶炼的有用成分，Al2O3和P（磷）是有害杂质，Al2O3影响铁合金质量、增加电耗。铁合金生产是高能耗产业，由于褐煤半焦比电阻高，反应活性好，在铁合金生产上可以降低电耗，提高产品质量，实际生产数据表明使用半焦作还原剂，生产1t硅铁可降低电500kW·h，硅铁产量提高1．5%，多段回转炉热解半焦具有低灰，低铝、反应性高，比电阻大的特点，是优质的硅铁用焦。

c.半焦作高炉喷吹燃料

高炉喷吹煤粉可代替部分冶金焦，并有利于炼铁操作控制，提高生产效率。目前使用的喷吹料以无烟煤为主，曾有人对半焦作为喷吹料进行研究指出：低变质程度的煤经热解加工后获得的半焦在化学反应、机械破碎、燃烧性能等方面优于无烟煤。无烟煤的挥发分大多在5%～10%，与半焦挥发分（750℃热解）相近，而半焦的着火点（300～400℃）一般低于无烟煤（470～560℃），且燃烧性能好。以往的研究表明，半焦可磨性系数均大于60，比一般无烟煤（30～50）更易磨碎。半焦在较低温度下很少有挥发物析出，无爆炸性，适宜制粉200目占30%～40%）、储存和运输。

d.半焦作电石用焦

电石生产也是高耗能行业，它要求焦炭反应性好，比电阻高。生产实践表明，半焦比冶金焦碎块更适合作电石用焦，不仅能提高电石产品质量，同时还能降低电耗和降低电极糊耗量。

e.作气化原料半焦的反应性大，呈块状时热稳定性好，制粉时可磨性好，可用作固定床或流化床，气流床气化原料，得到用户所需组成的合成气。

f.作吸油剂

半焦的吸油速度快，吸油量大，可用于处理海洋浮油污染

g.作脱硝剂载体

半焦孔隙发达，作脱硝剂载体时具有较大的反应比表面积，脱硝效果好，并且脱硝后易

于进行燃烧处理。

h.作无烟燃料

焦挥发分低，燃烧性能好，可直接供铁矿粉烧结、锅炉、水泥窑、陶瓷窑等用，也可作民用和成型燃料生产。

i.作炼焦瘦化剂

半焦含碳量高，微观结构强度大，炼焦时呈惰性，作瘦化剂能扩大炼焦煤资源、降低焦炭灰分、提高焦炭块度和强度。

煤焦油及煤气

作为炼焦过程中的一个重要化产回收产品，煤焦油是一个组分上万种的复杂混合物，目前已从中分离并认定的单种化合物约500余种，约占煤焦油总量的55%，其中包括苯、二甲苯、萘等174种中性组分；酚、甲酚等63种酸性组分和113种碱性组分。煤焦油中的很多化合物是塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料，也有一部分多环芳烃化合物是石油化工所不能生产和替代的。煤焦油主要用来加工生产轻油、酚油、萘油及改质沥青等，再经深加工后制取苯、酚、萘、蒽等多种化工原料，产品数量众多、用途十分广泛。而固体热载体法快速热解煤气为中热值煤气，可用作城市煤气、工业燃料，也可以用作化工原料。