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完全燃燒以及煤中礦物質在一定溫度下產(chǎn)生一系列分解、化合等復雜反應后剩下的殘渣。它的組成和質量均不同于煤中原有的礦物質，但煤的灰分產(chǎn)率與礦物質含量間有一定的相關關系，所以我們所測的灰分應稱為煤的灰分產(chǎn)率。煤中的礦物質來源有三種：一是原生礦物質，即成煤植物中所含的無機元素，原生礦物質在煤中的含量很少；二是次生礦物質，它在成煤過程中由外界混入或與煤伴生的礦物質，這種礦物質在煤中的含量一般也不多；三是外來礦物質，是煤炭開采和加工處理過程中混入的礦物質。原生礦物質和次生礦物質總稱為內(nèi)在礦物質，這兩種礦物質

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

3、）C，灰化并灼燒到質量恒定。以殘留物的質量占煤樣質量的質量分數(shù)作為煤樣的灰分。三、測定方法(一)緩慢灰化法1、方法要點 稱取1g空氣干燥煤樣稱準到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至質量恒定。以灰渣的質量占煤樣質量的百分數(shù)為灰分產(chǎn)率。2、儀器設備馬弗爐: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處有一個插熱電偶的小孔。爐門上有一個直徑為20mm的通氣孔。 馬弗爐的恒溫區(qū)應在關閉爐門下測定，并至少每年測定一次。

4、高溫計(包括毫伏計和熱電偶)至少每年校準一次?；颐螅捍少|，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、試驗步驟在預先灼燒至質量恒定的灰皿中，稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（10.1)g,稱準至0.0002g，均勻地攤平在灰皿中，使其每平方厘米的質量不超過0.15g。將灰皿送入溫度不超過100的馬弗爐恒溫區(qū)中，關上爐門并使爐門留有5mm左右縫隙。在不少于30min的時間內(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。進行檢查性灼燒，每次20min，直到連續(xù)兩次灼燒的質量變化小于0.0010g為止，以最后一次測定的質量作為計算依據(jù)，灰分小于15.00%時不進行檢查性灼燒。（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，煤樣自動送入儀器內(nèi)完全灰化，然后送出。以殘留物的質量占煤樣質量的質量分數(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先加熱至（81510）C。開動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行對比試驗，根據(jù)對比試驗結果及煤的灰化情況，調(diào)節(jié)傳送帶的傳送速度。在預先灼燒至質量恒定的灰皿中，稱取粒度小于0.2 mm的一般分析試驗煤樣(0.50.01)g，稱準至0.0002 g，均勻地攤平在灰皿中，使其每平方厘米的質量不超過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，灰皿即自動送入爐中。當灰皿從爐內(nèi)送出時，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先加熱至(81510) C的馬弗爐中灰化并灼燒至質量恒定。以殘留物的質量占煤樣質量的百分數(shù)作為煤樣的灰分。（2）測定步驟在預先灼燒至質量恒定的灰皿中，稱取粒度小于0.2 mm的一般分析試驗煤樣(10.1)g,稱準至0.0002 g，均勻地攤平在灰皿中，使其每平方厘米的質量不超過0.15g。將盛有煤樣的灰皿預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，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，試驗應作廢)。關上爐門并使爐門留有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)兩次灼燒后的質量變化不超過0.0010g為止。以最后一次灼燒后的質量為計算依據(jù)。如遇檢查性灼燒時結果不穩(wěn)定，應改用緩慢灰化法重新測定?；曳中∮?5.00%時，不必進行檢查性灼燒。3、結果的計算按下式計算煤樣的空氣干燥基灰分：式中：Aad空氣干燥基灰分的質量分數(shù)，%； m稱取的一般分析試驗煤樣的質量，單位為克(g)；