楊文秀

摘 要：作為我國(guó)最為重要的能源之一，煤炭除了是重要的生活燃料外也是重要的化工生產(chǎn)的原料。煤炭和它的加工產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活環(huán)境會(huì)產(chǎn)生很大的影響，因此必須加強(qiáng)對(duì)煤炭質(zhì)量的監(jiān)督控制，規(guī)范煤炭和其加工產(chǎn)品的質(zhì)量工業(yè)分析，采用合適的分析檢驗(yàn)方法，是保證煤炭及其加工產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。鑒于此，本文將對(duì)煤質(zhì)工業(yè)分析的幾種方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

關(guān)鍵詞：煤炭;工業(yè)分析;質(zhì)量控制

1 煤質(zhì)工業(yè)分析概述

煤質(zhì)工業(yè)分析指的是采用相應(yīng)的分析技術(shù)或?qū)嵱梅治龇椒?，?duì)煤炭的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，作為考核煤炭質(zhì)量的基本依據(jù)。根據(jù)煤的分類來(lái)看，煤炭可以分成無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩類，對(duì)無(wú)機(jī)物的煤進(jìn)行質(zhì)量工業(yè)分析主要是對(duì)其水分和灰分進(jìn)行分析，其中水分又包括外在水分和內(nèi)在水分。有機(jī)物工業(yè)分析則包括揮發(fā)分和固定碳分析。本文主要對(duì)煤的水分、灰分和揮發(fā)分進(jìn)行測(cè)定，對(duì)固定碳進(jìn)行計(jì)算。

2 水分測(cè)定分析方法

對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行水分測(cè)定的方法主要有通氮干燥法和空氣干燥法兩種，其中第一種方法適合用于所有煤種，在測(cè)定時(shí)先稱取一定量的一般分析試驗(yàn)煤樣，然后放在干燥箱中，在干燥的氮?dú)饬髦懈稍锏劫|(zhì)量恒定，然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算出水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。要注意的是從干燥箱中取出稱量瓶時(shí)要立即蓋上蓋子，然后放進(jìn)干燥器皿中冷卻到室溫以后再稱量?？諝飧稍锓ㄟm合用于煙煤和無(wú)煙煤。測(cè)定時(shí)同樣稱取一定量的一般分析試驗(yàn)煤樣，然后放在干燥箱中，在空氣流中干燥到質(zhì)量恒定，然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算出水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3 灰分測(cè)定分析方法

煤炭中可燃物在完全燃燒后，在一系列化學(xué)物理反應(yīng)下產(chǎn)生的產(chǎn)物就叫灰分?；曳值拇嬖跁?huì)影響煤炭的質(zhì)量，對(duì)煤炭的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和使用都會(huì)產(chǎn)生不利。比如在煤炭作為燃料使用時(shí)如果其中的灰分含量較大就會(huì)降低可燃物的相對(duì)量，引起不充分燃燒，或者在這一過(guò)程中因?yàn)橐栈一a(chǎn)生的熱量而使煤炭的發(fā)熱量減少，不但降低了使用質(zhì)量，而且還可能會(huì)破壞設(shè)備。在煤用于煉焦時(shí)灰分增加，焦炭灰分增加，會(huì)降低高爐的利用系數(shù)。而且煤中的灰分增加還會(huì)增加無(wú)效運(yùn)輸，影響我國(guó)鐵路交通的運(yùn)輸及發(fā)展。鑒于此，必須做好灰分的測(cè)定分析工作。

對(duì)灰分進(jìn)行測(cè)定的方法包括緩慢灰化法和快速灰化法兩種。其中緩慢灰化法在測(cè)定時(shí)稱取一定量的空氣干燥煤樣，然后放在預(yù)先灼燒到質(zhì)量恒定的灰皿中平攤，再將灰皿送到溫度不超過(guò)100℃的馬弗爐恒溫區(qū)中，以一定的溫度加熱半個(gè)小時(shí)左右，使溫度上升到815℃上下然后再在該溫度下灼燒1個(gè)小時(shí)，使煤炭質(zhì)量達(dá)到穩(wěn)定。關(guān)于利用快速灰化法測(cè)定灰分，除了可以先預(yù)熱到恒定穩(wěn)定再測(cè)試外，還可以通過(guò)灼燒到質(zhì)量恒定后來(lái)對(duì)煤樣中的灰分進(jìn)行測(cè)定分析。

4 揮發(fā)分測(cè)定分析方法

揮發(fā)分是煤樣在一定溫度下，經(jīng)過(guò)真空加熱后將水分去除后剩下的殘?jiān)瑩]發(fā)分不是煤固有的，可以存在于所有在特定溫度下分解的產(chǎn)物中。揮發(fā)分的測(cè)定關(guān)系著煤炭的變質(zhì)與否，也是煤工業(yè)中的衡量煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)，是工業(yè)設(shè)備選擇時(shí)的重要參考。在測(cè)定揮發(fā)分時(shí)首先要保證所選擇的煤樣在干燥環(huán)境下，然后隔絕空氣在適合溫度下加熱，約7min，然后將減去的水分含量作為煤樣揮發(fā)分。在測(cè)定時(shí)要注意的地方是，嚴(yán)格控制好加熱的溫度，最好定期對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量和校正;第二要求在爐溫恢復(fù)后立即采取措施控制好溫度，并保證熱容量的穩(wěn)定。第三總的加熱時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，控制在7min內(nèi)，并采用符合標(biāo)準(zhǔn)的坩堝并做密封處理。第四在取出坩堝后不能長(zhǎng)時(shí)間冷卻，否則會(huì)出現(xiàn)焦渣吸水問(wèn)題而影響揮發(fā)分測(cè)定的準(zhǔn)確性。第五要及時(shí)對(duì)煤樣氧化或者噴濺的問(wèn)題進(jìn)行處理。第六揮發(fā)分中除了揮發(fā)性物質(zhì)外也包括結(jié)晶水。

5 固定碳的測(cè)算方法

固定碳指的是在煤中去掉水分、灰分和揮發(fā)分以后的物質(zhì)，包含了碳、氧、氮和硫等元素，和單質(zhì)碳完全是不同的兩個(gè)概念。固定碳的計(jì)算公式是100-（Mad+Aad+ Vad），其中Mad指的是空氣干燥煤樣的水分，Aad指的是空氣干燥煤樣的灰分，Vad指的是空氣干燥煤樣的揮發(fā)分。

6 煤中硫分測(cè)定方法

煤中的硫分包括有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫，也包括少量的單質(zhì)硫，有機(jī)硫是以有機(jī)物的形態(tài)存在的，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，有多種官能團(tuán)。無(wú)機(jī)硫則以無(wú)機(jī)物形態(tài)存在，可分成硫化物硫和硫酸鹽硫，硫化物硫中大部分是黃鐵礦硫，硫酸鹽硫主要存在硫酸鈣中。關(guān)于煤炭中硫分的測(cè)定，主要是針對(duì)煤的全硫、硫鐵礦硫和硫酸鹽硫的測(cè)定。因?yàn)榱蚴敲禾恐械挠泻ξ镔|(zhì)，煤炭在燃燒后會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等腐蝕性氣體，不僅會(huì)腐蝕設(shè)備，而且還會(huì)污染大氣，降低空氣質(zhì)量的同時(shí)還會(huì)影響植物的生長(zhǎng)，所形成的酸雨等災(zāi)害會(huì)威脅人們的生存環(huán)境和健康。所以必須做好對(duì)煤炭中硫分的測(cè)定，然后采用相應(yīng)的去硫裝置和方法，降低硫的含量。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)煤質(zhì)的工業(yè)分析方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，探討了水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四個(gè)指標(biāo)的測(cè)定分析方法。提出水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳的含量數(shù)據(jù)可以反映煤的性質(zhì)，其中水分和灰分高低可以反映煤中無(wú)機(jī)質(zhì)的含量并會(huì)對(duì)煤的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，在評(píng)價(jià)煤質(zhì)的過(guò)程中先進(jìn)行工業(yè)分析，可以大概了解煤質(zhì)和工業(yè)用途，然后為進(jìn)一步深入的研究煤質(zhì)提供有效的依據(jù)。

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