《煤的工業(yè)分析方法 儀器法》

I（CISC75.040

D21

備案號(hào)：MT

中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

MT/T×××—××××

煤的工業(yè)分析方法儀器法

Testmethodsforproximateanalysisofcoal

byinstruments

送審稿

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施

中華人民共和國(guó)

發(fā)布

國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局

MT/T×××—××××

II

煤的工業(yè)分析方法儀器法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用自動(dòng)和半自動(dòng)儀器測(cè)定煤的水分、灰分和揮發(fā)分的方法提要、試劑和材料、儀器

設(shè)備、測(cè)定步驟、結(jié)果計(jì)算、精密度以及固定碳的計(jì)算等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于褐煤、煙煤和無(wú)煙煤。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的

修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T212煤的工業(yè)分析方法（GB/T212－200X，ISO11722：1999,ISO1171：1997,ISO562：1998，

neq)

3方法提要

3.1水分測(cè)定

稱取一定量的空氣干燥煤樣，于加熱爐內(nèi)、在（105～110）℃下于空氣或氮?dú)饬髦懈稍锏劫|(zhì)量恒定，

根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算煤樣的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3.2灰分測(cè)定

稱取一定量的空氣干燥煤樣，于加熱爐內(nèi)、按GB/T212規(guī)定的程序加熱至（815±10）℃，并在此

溫度下于空氣或氧氣流中灰化并灼燒至質(zhì)量恒定，根據(jù)殘留物的質(zhì)量計(jì)算煤樣的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3.3揮發(fā)分測(cè)定

稱取一定量的空氣干燥煤樣，于加熱爐內(nèi)、在（900±10）℃下隔絕空氣加熱7min，以減少的質(zhì)量

占煤樣質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，減去該煤樣的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為煤樣的揮發(fā)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

4試劑和材料

4.1氮?dú)?GB/T8979)：純度99.9%，含氧量小于0.01%，由鋼瓶供給。

4.2氧氣(GB/T3863)：99.9％，不含氫。氧氣鋼瓶需配有可調(diào)節(jié)流量的帶減壓閥的壓力表。

4.3無(wú)水氯化鈣(HGB3208)：化學(xué)純，粒狀。

4.4變色硅膠：工業(yè)用品。

4.5淺坩堝：水分和灰分測(cè)定用，瓷或石英制，形狀和尺寸以測(cè)定結(jié)果與按GB/T212規(guī)定程序進(jìn)行測(cè)定

的結(jié)果相符為準(zhǔn)。

4.6揮發(fā)分坩堝：配有嚴(yán)密的蓋，形狀、尺寸和材料均應(yīng)符合GB/T212要求。

5儀器設(shè)備

5.1儀器基本結(jié)構(gòu)

5.1.1全自動(dòng)工業(yè)分析儀：至少應(yīng)包括高溫爐、內(nèi)置天平、試樣承受和傳送裝置、溫度測(cè)量和指示計(jì)、

爐膛氣氛控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及結(jié)果顯示和打印裝置。附錄A為三種全自動(dòng)工業(yè)分析儀結(jié)構(gòu)示意圖。

5.1.2半自動(dòng)工業(yè)分析儀：至少應(yīng)包括高溫爐、試樣承受和傳送裝置、溫度測(cè)量和指示計(jì)及爐膛氣氛控

制系統(tǒng)。

5.2高溫爐

5.2.1水分測(cè)定爐：能控溫在（105～110）℃，有足夠的恒溫區(qū)，有最小的爐膛空間和通氣、排氣口。

5.2.2灰分測(cè)定爐：能控溫在（815±10）℃，有足夠的恒溫區(qū)，有最小的爐膛空間和通氣、排氣口。

能按GB/T212規(guī)定的程序加熱。恒溫區(qū)至少每年測(cè)定一次。

5.2.3揮發(fā)分測(cè)定爐：能控溫在（900±10）℃，有足夠的（900±5）℃的恒溫區(qū)。爐子熱容量為爐溫

MT/T×××—××××

在（900～920）℃時(shí)放入室溫下的坩堝和坩堝架后在3min內(nèi)恢復(fù)到（900±10）℃。爐膛可通入惰性氣

體。恒溫區(qū)至少每年測(cè)定一次。

5.3溫度測(cè)量和指示計(jì)：能準(zhǔn)確監(jiān)控水分、灰分或揮發(fā)分爐膛溫度，分辨率1℃。至少每年校準(zhǔn)一次。

5.4爐膛氣氛控制系統(tǒng)：能以一定的速度往爐膛中通入氣體，同時(shí)能將試驗(yàn)產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物排出爐膛。

表1為不同測(cè)定項(xiàng)目的不同氣體流量的參考值。

表1不同測(cè)定項(xiàng)目的不同氣體流量

測(cè)定項(xiàng)目氣體流量，爐膛體積/h

水分氮?dú)饣蚩諝狻?5

空氣60～240

灰分

氧氣24～48

揮發(fā)分氮?dú)猓ㄟm用時(shí)）120～240

5.5天平：感量0.1mg,能與儀器的有關(guān)部件連接。

5.6干燥器：內(nèi)裝變色硅膠或無(wú)水氯化鈣。

5.7壓餅機(jī)：螺旋式或杠桿式，能壓制直徑約為10mm的煤餅。

6測(cè)定程序

6.1總則

6.1.1水分和灰分可用同一份試樣、在同一加熱爐中連續(xù)測(cè)定，也可用兩份試樣分別測(cè)定；揮發(fā)分必須

單獨(dú)稱樣測(cè)定。

6.1.2進(jìn)行熱態(tài)稱量的儀器，每次測(cè)定應(yīng)同時(shí)進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)空坩堝測(cè)定，對(duì)坩堝熱態(tài)質(zhì)量（浮力效應(yīng)）

進(jìn)行校正。

6.1.3全部稱量稱準(zhǔn)至0.0002g。

6.1.4儀器操作按儀器說(shuō)明書進(jìn)行。

6.1.5全自動(dòng)測(cè)定儀應(yīng)用煤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行檢查。

6.2水分測(cè)定

6.2.1全自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定

6.2.1.1在預(yù)先干燥至質(zhì)量恒定的坩堝中加入（1±0.1）g一般分析煤樣并攤平后，放在測(cè)定儀的試樣

承受和傳送裝置上。

6.2.1.2儀器對(duì)帶樣坩堝進(jìn)行稱量后，按5.4規(guī)定于加熱爐通入空氣或氮?dú)猓▽?duì)褐煤試樣）并加熱。爐

溫升至（105～110）℃后持續(xù)加熱至質(zhì)量恒定。加熱過(guò)程中，儀器按設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)進(jìn)行稱量，直

至質(zhì)量恒定。

注：一般以到達(dá)加熱曲線平穩(wěn)段后，連續(xù)兩次3min干燥的稱量之差在儀器規(guī)定的加熱曲線平穩(wěn)段偏差之內(nèi)作為質(zhì)量

恒定標(biāo)準(zhǔn)。

6.2.1.3根據(jù)干燥前后煤樣的質(zhì)量，按公式（1）計(jì)算煤樣的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

6.2.2半自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定

6.2.2.1在預(yù)先干燥至質(zhì)量恒定的帶蓋坩堝中準(zhǔn)確稱取（1±0.1）g一般分析煤樣并攤平，將帶樣坩堝

開蓋放在測(cè)定儀的試樣承受和傳送裝置上。

6.2.2.2傳送裝置將帶樣坩堝自動(dòng)送入預(yù)先加熱到（105～110）℃并按5.4規(guī)定預(yù)先通入空氣或氮?dú)猓▽?duì)

褐煤試樣）的測(cè)定儀干燥爐中，煙煤干燥1.5h，褐煤和無(wú)煙煤干燥2h后，再送出爐外。

6.2.2.3取下坩堝、蓋上蓋，放入干燥器冷卻至室溫后稱量。

6.2.2.4進(jìn)行檢查性干燥，每次30min,直至連續(xù)兩次干燥的煤樣質(zhì)量減少不超過(guò)0.0010g或質(zhì)量增加

時(shí)為止。水分小于2％試樣不必進(jìn)行檢查性干燥。

6.2.2.5按GB/T212規(guī)定公式計(jì)算水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如檢查性干燥后質(zhì)量增加，則取增加前質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。

6.3灰分測(cè)定

6.3.1全自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定

6.3.1.1單獨(dú)測(cè)定

6.3.1.1.1在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的坩堝中加入（1±0.1）g一般分析煤樣并攤平后，放在測(cè)定儀的試

樣承受和傳送裝置上。

6.3.1.1.2儀器對(duì)帶樣坩堝進(jìn)行稱量后，按5.4規(guī)定往爐中通入空氣或氧氣，同時(shí)按GB/T212規(guī)定的

緩慢灰化法加熱程序加熱到（815±10）℃，并在此溫度下將試樣灼燒到質(zhì)量恒定。灼燒過(guò)程中，儀器

MT/T×××—××××

按設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)進(jìn)行稱量，直至質(zhì)量恒定。

6.3.1.2連續(xù)測(cè)定

水分測(cè)定完成后（見6.2.1），儀器按5.4規(guī)定往爐中通入空氣或氧氣，同時(shí)按GB/T212規(guī)定的緩

慢灰化法加熱程序?qū)t子加熱到（815±10）℃，并在此溫度下將試樣灼燒到質(zhì)量恒定。灼燒過(guò)程中，

儀器按設(shè)定時(shí)間間隔自動(dòng)進(jìn)行稱量，直至質(zhì)量恒定。

6.3.1.3快速測(cè)定

6.3.1.3.1在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的坩堝中加入（1±0.1）g一般分析煤樣并攤平后，放在測(cè)定儀的試

樣承受和傳送裝置上。

6.3.1.3.2儀器對(duì)帶樣坩堝進(jìn)行稱量后，按5.4規(guī)定往爐中通入空氣或氧氣，同時(shí)以盡可能快的、煤

樣不因爆燃而損失的速度將爐子加熱到（815±10）℃，并在此溫度下將試樣灼燒到質(zhì)量恒定?；蛘咴?/p>

稱量后將煤樣坩堝以盡可能快的、煤樣不因爆燃而損失的速度送入溫度為（815±10）℃的爐中，并在

此溫度下灼燒到質(zhì)量恒定。灼燒過(guò)程中，儀器按設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)進(jìn)行稱量，直至質(zhì)量恒定。

6.3.1.4結(jié)果計(jì)算

根據(jù)煤樣和灼燒后殘余物的質(zhì)量，按公式（3）計(jì)算煤樣的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

6.3.2半自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定

6.3.2.1在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的坩堝中準(zhǔn)確稱取（1±0.1）g一般分析煤樣并攤平，將帶樣坩堝放在

測(cè)定儀的試樣承受和傳送裝置上。

6.3.2.2傳送裝置將帶樣坩堝自動(dòng)送入高溫爐中，爐子按5.4規(guī)定通入空氣或氧氣并按GB/T212規(guī)定的

緩慢灰化法加熱程序加熱到（81510）℃，并在此溫度下將煤樣灼燒1h后。試樣送出爐外。

6.3.2.3取下坩堝，在空氣中冷卻5min左右，然后放入干燥器冷卻至室溫后稱量。

6.3.2.4進(jìn)行檢查性灼燒，每次20min，直至連續(xù)兩次灼燒后的質(zhì)量變化不超過(guò)0.0010g為止?；曳中?/p>

于15％時(shí)不必進(jìn)行檢查性灼燒。

6.3.2.5根據(jù)煤樣質(zhì)量和最后一次灼燒后殘?jiān)|(zhì)量計(jì)算煤樣的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

6.4揮發(fā)分測(cè)定

6.4.1全自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定

6.4.1.1在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的坩堝中加入（1±0.1）g一般分析煤樣并攤平，然后蓋上蓋，放在測(cè)

定儀的試樣承受和傳送裝置上。褐煤和長(zhǎng)煙煤試樣應(yīng)先壓成餅，然后切成約3mm粒度的小塊。

6.4.1.2在儀器的冷卻室中于設(shè)定的溫度下進(jìn)行稱量，同時(shí)高溫爐加熱（可按5.4規(guī)定通入氮?dú)獗３譅t

內(nèi)惰性氣氛）。當(dāng)爐溫升至（900～920）℃時(shí)，試樣承受和傳送裝置將帶蓋坩堝送入高溫爐恒溫區(qū)，準(zhǔn)

確加熱7min后再送回冷卻室、冷卻到設(shè)定溫度后再次稱量，

帶蓋坩堝放入高溫爐后，爐溫必須在3min內(nèi)恢復(fù)到（900±10）℃，否則測(cè)定作廢。

6.4.1.3根據(jù)煤樣質(zhì)量和加熱后殘余物質(zhì)量，按公式（4）計(jì)算煤樣的揮發(fā)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

6.4.2半自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定

6.4.2.1在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的坩堝中準(zhǔn)確稱?。?±0.1）g一般分析煤樣并攤平，然后蓋上蓋，放

在測(cè)定儀的試樣承受和傳送裝置上。褐煤和長(zhǎng)煙煤試樣應(yīng)先壓成餅，然后切成約3mm粒度的小塊。

6.4.2.2試樣承受和傳送裝置將帶蓋坩堝送入已加熱至規(guī)定溫度的高溫爐恒溫區(qū)內(nèi)（可按5.4規(guī)定通入

氮?dú)獗３譅t內(nèi)惰性氣氛），準(zhǔn)確加熱7min后再送出高溫爐。

帶蓋坩堝放入高溫爐后，爐溫必須在3min內(nèi)恢復(fù)到（900±10）℃，否則測(cè)定作廢。

6.4.2.3取下坩堝，在空氣中冷卻5min左右，移入干燥器，冷卻到室溫后稱量。

6.4.2.4根據(jù)煤樣質(zhì)量和加熱后殘余物質(zhì)量計(jì)算煤樣揮發(fā)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

7結(jié)果計(jì)算

7.1空氣干燥煤樣的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)Mad按公式（1）計(jì)算：

mm

M12100

ad

m1m0…………(1)

式中：

m0——室溫下空坩堝質(zhì)量，單位為克(g)；

m1——加熱前樣品和坩堝的質(zhì)量，單位為克(g)；

m2——加熱干燥后并經(jīng)浮力效應(yīng)校正后的樣品和坩堝的質(zhì)量，單位為克(g)；m2按以下方法確定：

MT/T×××—××××

設(shè)ma——室溫下空白坩堝質(zhì)量，單位為克（g）；

mt——測(cè)定溫度下空白坩堝質(zhì)量，單位為克（g）；

mst——測(cè)定溫度下帶樣坩堝質(zhì)量，單位為克（g）。

則

mamt

m2mst(1)

ma………………(2)

7.2空氣干燥煤樣的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)Aad按公式（3）計(jì)算：

mm

A30100

ad

m1m0……………（3）

式中：

m3——灰化后并經(jīng)浮力效應(yīng)校正后的樣品和坩堝質(zhì)量，單位為克(g)。

7.3空氣干燥煤樣的揮發(fā)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)Vad按公式（4）計(jì)算：

mm

V56100M

adad

m5m4……（4）

式中：

m4——室溫下帶蓋空坩堝質(zhì)量，單位為克(g)；

m5——加熱前樣品和坩堝的質(zhì)量，單位為克(g)；

m6——加熱后經(jīng)浮力效應(yīng)校正后帶蓋坩堝和樣品質(zhì)量，單位為克(g)。

7.4空氣干燥煤樣的固定碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)FCad按公式（5）計(jì)算：

FCad=100－(Mad+Aad+Va