煤中灰分的測定

1、煤中灰分的測定一、煤中灰分的來源及測定意義1、來源 煤的灰分不是煤中原有的成分，而是煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)在一定溫度下產(chǎn)生一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)后剩下的殘?jiān)?。它的組成和質(zhì)量均不同于煤中原有的礦物質(zhì)，但煤的灰分產(chǎn)率與礦物質(zhì)含量間有一定的相關(guān)關(guān)系，所以我們所測的灰分應(yīng)稱為煤的灰分產(chǎn)率。煤中的礦物質(zhì)來源有三種：一是原生礦物質(zhì)，即成煤植物中所含的無機(jī)元素，原生礦物質(zhì)在煤中的含量很少；二是次生礦物質(zhì)，它在成煤過程中由外界混入或與煤伴生的礦物質(zhì)，這種礦物質(zhì)在煤中的含量一般也不多；三是外來礦物質(zhì)，是煤炭開采和加工處理過程中混入的礦物質(zhì)。原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)總稱為內(nèi)在礦物質(zhì)，這兩種礦物質(zhì)

2、通常很難靠選煤方法除去。外來礦物質(zhì)可用洗選的方法除去。煤中礦物質(zhì)含量與灰分有一定的關(guān)系2、測定意義灰分是降低煤炭質(zhì)量的物質(zhì)，在煤炭加工利用的各種場合下都會(huì)帶來不利的影響，因此測定煤中灰分對于正確評價(jià)煤的質(zhì)量和加工利用都有重要意義，主要有以下幾方面的作用：(l)是煤炭貿(mào)易計(jì)價(jià)的主要指標(biāo)。(2)在煤炭洗選工藝中作為評定精煤質(zhì)量和洗選效率指標(biāo)。(3)在煉焦工業(yè)中，是評價(jià)焦炭質(zhì)量的重要指標(biāo)。(4)鍋爐燃燒中，根據(jù)灰分計(jì)算熱效率，考慮排渣工作量等。(5)在煤質(zhì)研究中，根據(jù)灰分可以大致計(jì)算同一礦井煤的發(fā)熱量和礦物質(zhì)等。二、測定原理 稱取一定量的一般分析試驗(yàn)煤樣，放入馬弗爐中，以一定的速度加熱到（81510

3、）C，灰化并灼燒到質(zhì)量恒定。以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為煤樣的灰分。三、測定方法(一)緩慢灰化法1、方法要點(diǎn) 稱取1g空氣干燥煤樣稱準(zhǔn)到0.0002g，放入低于100C的馬弗爐中，在30min內(nèi)升溫至500C，在此溫度下保溫30min。再升溫至（81510）C，灼燒1h至質(zhì)量恒定。以灰渣的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為灰分產(chǎn)率。2、儀器設(shè)備馬弗爐:爐膛具有足夠的恒溫區(qū)，能保持溫度為(81510) C。爐后壁的上部帶有直徑為(2530)mm的煙囪，下部離爐膛底(2030 )mm處有一個(gè)插熱電偶的小孔。爐門上有一個(gè)直徑為20mm的通氣孔。 馬弗爐的恒溫區(qū)應(yīng)在關(guān)閉爐門下測定，并至少每年測定一次。

4、高溫計(jì)(包括毫伏計(jì)和熱電偶)至少每年校準(zhǔn)一次?；颐螅捍少|(zhì)，長方形，底長45 mm，底寬22 mm，高14mm（見圖3）。圖3 灰皿干燥器：內(nèi)裝變色硅膠或粒狀無水氯化鈣。分析天平：感量0.1mg。耐熱瓷板或石棉板。3、試驗(yàn)步驟在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的灰皿中，稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（10.1)g,稱準(zhǔn)至0.0002g，均勻地?cái)偲皆诨颐笾?，使其每平方厘米的質(zhì)量不超過0.15g。將灰皿送入溫度不超過100的馬弗爐恒溫區(qū)中，關(guān)上爐門并使?fàn)t門留有5mm左右縫隙。在不少于30min的時(shí)間內(nèi)將爐溫緩慢升溫至約500C，并在此溫度下保持30min后，繼續(xù)升至（81510）C，然后關(guān)上爐門并在此溫度下

5、灼燒1h。從爐中取出灰皿，放在耐熱瓷板或石棉板上，在空氣中冷卻5min左右，移入干燥器中冷卻至室溫(約20min)后稱量。進(jìn)行檢查性灼燒，每次20min，直到連續(xù)兩次灼燒的質(zhì)量變化小于0.0010g為止，以最后一次測定的質(zhì)量作為計(jì)算依據(jù)，灰分小于15.00%時(shí)不進(jìn)行檢查性灼燒。（二）快速灰化法快速灰化法包括兩種：方法A和方法B。1、方法A（1）方法提要將裝有煤樣的灰皿放在預(yù)先加熱至(815士10) C的灰分快速測定儀的傳送帶上，煤樣自動(dòng)送入儀器內(nèi)完全灰化，然后送出。以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為煤樣的灰分。專用儀器：快速灰分測定儀快速灰分測定儀1管式電爐；2傳送帶；3控制儀（3）測定步

6、驟將快速灰分測定儀預(yù)先加熱至（81510）C。開動(dòng)傳送帶并將其傳送速度調(diào)節(jié)到17mm/min左右或其他合適的速度。注：對于新的灰分快速測定儀，需對不同煤種與緩慢灰化法進(jìn)行對比試驗(yàn)，根據(jù)對比試驗(yàn)結(jié)果及煤的灰化情況，調(diào)節(jié)傳送帶的傳送速度。在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的灰皿中，稱取粒度小于0.2 mm的一般分析試驗(yàn)煤樣(0.50.01)g，稱準(zhǔn)至0.0002 g，均勻地?cái)偲皆诨颐笾?，使其每平方厘米的質(zhì)量不超過0.08 g。將盛有煤樣的灰皿放在快速灰分測定儀的傳送帶上，灰皿即自動(dòng)送入爐中。當(dāng)灰皿從爐內(nèi)送出時(shí)，取下，放在耐熱瓷板或石棉板上，在空氣中冷卻5 min左右，移入干燥器中冷卻至室溫(約20min)后稱量

7、。2、方法B（1）方法提要 將裝有煤樣的灰皿由爐外逐漸送入預(yù)先加熱至(81510) C的馬弗爐中灰化并灼燒至質(zhì)量恒定。以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為煤樣的灰分。（2）測定步驟在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的灰皿中，稱取粒度小于0.2 mm的一般分析試驗(yàn)煤樣(10.1)g,稱準(zhǔn)至0.0002 g，均勻地?cái)偲皆诨颐笾?，使其每平方厘米的質(zhì)量不超過0.15g。將盛有煤樣的灰皿預(yù)先分排放在耐熱瓷板或石棉板上。將馬弗爐加熱到850C，打開爐門，將放有灰皿的耐熱瓷板或石棉板緩慢地推入馬弗爐中，先使第一排灰皿中的煤樣灰化。待(510)min后煤樣不再冒煙時(shí)，以每分鐘不大于2 cm的速度把其余各排灰皿順序推入爐內(nèi)熾

8、熱部分(若煤樣著火發(fā)生爆燃，試驗(yàn)應(yīng)作廢)。關(guān)上爐門并使?fàn)t門留有15 mm左右的縫隙，在(815l0)oC溫度下灼燒40 min。從爐中取出灰皿，放在空氣中冷卻5 min左右，移入干燥器中冷卻至室溫(約20min)后，稱量。進(jìn)行檢查性灼燒，溫度為(81510)oC，每次20min，直到連續(xù)兩次灼燒后的質(zhì)量變化不超過0.0010g為止。以最后一次灼燒后的質(zhì)量為計(jì)算依據(jù)。如遇檢查性灼燒時(shí)結(jié)果不穩(wěn)定，應(yīng)改用緩慢灰化法重新測定?；曳中∮?5.00%時(shí)，不必進(jìn)行檢查性灼燒。3、結(jié)果的計(jì)算按下式計(jì)算煤樣的空氣干燥基灰分：式中：Aad空氣干燥基灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%； m稱取的一般分析試驗(yàn)煤樣的質(zhì)量，單位為克(g)；