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煤的工業分析測定方法

來源：時間：2022-12-05 15:27:00 瀏覽：7029次

這一講學習煤的工業分析 GB/T 212-2008《煤的工業分析方法》以及 GB/T 30732-2014《煤的工業分析方法儀器法》
這里只講解 GB/T 212-2008。
本標準規定了煤和水煤漿的水分、灰分和揮發分的測定方法及固定碳的計算方法。
本標準適用于褐煤、煙煤、無煙煤和水煤漿。
測定煤炭的水分有三種方法：分別是通氮干燥法，空氣干燥法和微波干燥法。
通氮干燥法，適用于所有煤種，也是仲裁法。
空氣干燥法，適用于煙煤和無煙煤。
微波干燥法，適用于褐煤和煙煤的水分快速測定。
煤的水分分析是稱取一定量的一般分析試驗煤樣,置于(105~110)度干燥箱中,在干燥氮氣流（或空氣流）中干燥到質量恒定。然后根據煤樣的質量損失計算出水分的質量分數。
測定步驟如下：
第一步升溫：控溫干燥箱的溫度為（105~110)度之間;
第二步通氣或鼓風：干燥箱提前10分鐘開始通氣，提前（3~5 ) 分鐘開始鼓風;
第三步稱樣：稱取分析煤樣（1±0.10）克，平攤在稱量瓶中;
第四步干燥：打開稱量瓶蓋，置于已達到溫度并鼓風的干燥箱中加熱干燥，
干燥時間為煙煤1.5小時，褐煤和無煙煤2小時;
第五步冷卻：從干燥箱中取出，立即蓋上蓋子，放入干燥器中冷卻到室溫（大約需要20分鐘) ;
第六步稱量并初步計算是否要進行檢查性干燥。只有當水分小于百分之二時，不需要檢查性干燥。
第七步檢查性干燥: 將待檢水分樣置于之前的干燥箱中，繼續干燥30分鐘后冷卻成量。
直至后一次與前一次相比質量減少不超過0.0010克或質量增加為止。
結果計算按下列公式：
Mad為一般分析試驗煤樣水分的質量分數，m為一般分析試驗煤樣質量，單位為克。
m1為煤樣干燥后的質量損失，單位為克。
質量減少時:以最后一次煤樣質量為計算依據;
質量增加時:以質量增加前一次的質量為計算依據。
水分分析的精密度只有重復性限如下表：小于5%時是0.2%，在5%至10%范圍時是0.3%，小于10%時是0.4%。
灰分分析: 灰分的定義是煤樣在規定條件下完全燃燒后所得的殘留物。灰分不是煤中的固有物質，是礦物質完全燃燒后的殘留物質，灰分的測定是典型的規范性試驗。
灰分的測定方法有緩慢灰化法和快速灰化法，其中緩慢灰化法是仲裁法，快速灰化法有快灰爐法和高溫爐法。
灰分測定意義在于：
1）是煤炭貿易中計價的主要指標;
2）用于評定煤炭采樣和制樣中的偏倚和精密度;
3 ）可用于推算煤中礦物質的含量（主要用來計算干燥無礦物質揮發分含量）;
4）可用于指導煤炭產品的加工利用。
慢灰的測定步驟。
第一步：準備灰皿。注意新灰皿需要灼燒至恒重，保存在干燥器中;
第二步：稱樣。在準備好的灰皿中稱取分析煤樣(1±0.1)克，稱準至0.0002克并攤平，一般是10個左右灰皿放在一個專用架子上;
第三步：灰化。將稱有煤樣的灰皿架送入溫度低于100度的馬弗爐恒溫區中，爐門留有15mm左右的縫隙，在30分鐘以內緩慢升溫至500度，保持30分鐘，繼續升溫到(815±10)度，灼燒1小時。
第四步：冷卻。取出灰皿，先在空氣中冷卻5分鐘左右，然后移入干燥器中冷卻至室溫（約20分鐘);
第五步：稱量。（初步計算是否要進行檢查性灼燒，只有當灰分小于15%時，不必進行檢查性灼燒)。
第六步：檢查性灼燒: 將灰樣繼續放進馬弗爐中，控制溫度為(815士10)度。檢查時間每次20分鐘。當連續兩次灼燒后的質量變化不超過0.0010克時停止檢查。
結果計算按下列公式，公式中Aad為空氣干燥基灰分的質量分數,m為稱取的一般分析試驗煤樣的質量，m1為灼燒后殘留物的質量(注意：該質量以最后一次灼燒后的質量為計算依據）。
灰分測定的精密度。
重復性限：灰分的質量百分數小于15.00時是0.20，在15.00至30.00范圍內時是0.30，大于30.00時是0.50。
再現性臨界差：灰分的質量百分數小于15.00時是0.30，在15.00至30.00范圍內時是0.50，大于30.00時是0.70。
揮發分分析
揮發分的定義是煤樣在規定條件下隔絕空氣加熱，并進行水分校正后的質量損失。
（揮發分測定也是典型的規范性試驗。）
（規定條件是隔絕空氣在(900±10）度，加熱7分鐘土3秒）。
（影響揮發分測定主要因素有加熱溫度、加熱時間和加熱速度。）
揮發分試驗的測定步驟如下：
第一步：準備坩堝。在900 度下灼燒到質量恒重，冷卻后放在干燥器中備用，坩堝加蓋子的質量要求在15至20克內，并檢查蓋子與坩堝是否配套，必須是嚴密配合的才能使用。
第二步：預升溫。開啟馬弗爐或灰揮測試儀電源，按揮發分程序，加熱至920 度左右;
第三步：稱樣。可以在升溫的同時，稱取分析煤樣(1 士0.01)克于準備好的坩堝中，攤平，加蓋，注意必須嚴密蓋上，放在坩堝架上）;
第四步：加熱。用專用叉子叉起一個放好樣的坩堝架，打開加熱至920 度的馬弗爐爐門，送入恒溫區，迅速關上爐門并計時，準確加熱7分鐘，一般在6分55秒時開門，用專用叉子立即取出；
第五步：冷卻。先在空氣中冷卻5分鐘左右，然后放在干燥器中冷卻到室溫;
6）稱量。
焦渣特征的判斷，分為8個型號，根據焦渣特征能大致估算出煤的黏結性和膨脹性。
(1型)-全部是粉末,沒有相互粘著的顆粒;
(2型)-粘著粉末，用手指輕碰即成粉末或基本上是粉末,其中較大的團塊輕輕一碰即成粉末;
(3型)-弱粘結，用手指輕壓即成小塊;
(4型)-不熔融粘結，以手指用力壓才裂成小塊,焦渣上表面無光澤，下表面稍有銀白色光澤;
(5型)-不膨脹熔融粘結，焦渣形成扁平的塊，煤粒的界線不易分清，焦渣上表面有明顯銀白色金屬光澤,，下表面銀白色光澤更明顯;
(6型)-微膨脹熔融粘結，用手指壓不碎，焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤，但焦渣表面具有較小的膨脹泡(或小氣泡);
(7型)-膨脹熔融粘結，焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤，明顯膨脹，但高度不超過15 mm;
(8型)是強膨脹熔融粘結，焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤，焦渣高度大于15 mm。
結果計算按下列公式
式中:Vad是空氣干燥基揮發分的質量分數，m是—般分析試驗煤樣的質量,單位為克，m1是煤樣加熱后減少的質量，單位為克，Mad是一般分析試驗煤樣水分的質量分數。
揮發分測定的精密度：
重復性限：揮發分質量分數小于20.00時是0.30，在20.00～40.00范圍內時是0.50，大于 40.00時是0.80。
再現性臨界差：揮發分質量分數小于20.00時是0.50，在20.00～40.00范圍內時是1.00，大于 40.00時是1.50。

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