劉兵

摘 要：通過元素分析可以了解煤的化學(xué)組成及其含量，通過工業(yè)分析可以初步了解煤的性質(zhì)，大致判斷煤的種類和用途。本文通過煤的工業(yè)分析包括對水分、灰分、揮發(fā)分的測定并對測試結(jié)果在實際工作中的體會作了簡單的介紹。

關(guān)鍵詞：煤 工業(yè)分析 水分 灰分 揮發(fā)分

中圖分類號：TQ533 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0083-01

煤的工業(yè)分析雖然簡單，但分析結(jié)果對于研究煤炭性質(zhì)、確定煤炭的合理用途以及在煤炭貿(mào)易中，具有重要的作用。煤的工業(yè)分析項目是了解和研究煤性質(zhì)最基本的，也是最主要的指標，其工業(yè)實用意義比元素組成更大。下面是我的工作實踐對工業(yè)分析的一點體會。

1 煤的工業(yè)分析主要是分析水分、灰分、揮發(fā)分的含量

通過這三種主要分析可以答題上弄清各種煤的性質(zhì)、特點、并確定是在工業(yè)上的實用價值。因此，工業(yè)分析對于研究煤的實用石油這重要意義的。工業(yè)分析中可指的水分是包括外在水分和內(nèi)在十分，一般叫“全水分”或“應(yīng)用煤水分”。外在水分存在于煤的表面，主要是采煤，運輸，保管過程中，附著于煤粒表面的外來水分，雨水等。內(nèi)在水分又叫濕存水分，是附吸于煤粒內(nèi)部的水分，內(nèi)在水分的含量和煤粒的組結(jié)構(gòu)有關(guān)，煤的結(jié)構(gòu)越緊密，可含的內(nèi)在水分越大，結(jié)構(gòu)越松，可含的內(nèi)在水分越多。內(nèi)在水分不易小時，其蒸發(fā)需要較高的溫度，化合水分是煤中礦物質(zhì)的結(jié)晶水，這種水分含量很少，不易測定，需要蒸發(fā)溫度較高，在工業(yè)分析中一般都不分析化合水分。在測定全水分之前，首先應(yīng)檢查裝有煤樣的容器的密封情況，然后將其表面擦拭干凈，用托盤天平（1.3）稱重②，并與容器上標簽所注明的重量進行核對。如果稱出的煤樣毛重（即煤樣與容器的總重量）小于標簽上所注的毛重（不超過1%），并且能確定煤樣在運送過程中沒有損失時，應(yīng)將減輕的重量作為煤樣在運送過程中的水分損失量。并計算出該量對煤樣凈重（標簽上煤樣毛重減去容器的重量）的百分數(shù)（W1），在計算煤樣全水分時，應(yīng)加入這項損失，并將容器中的煤樣充分地混合。再用已知重量的干燥、清潔的淺盤（1.2）稱取煤樣500 g（稱準到1 g），并將盤中的煤樣均勻地攤平。將裝有煤樣的淺盤放入預(yù)先鼓風(fēng)注并加熱到105 ℃～110 ℃的干燥箱（1.1）中，在不斷鼓風(fēng)的條件下煙煤干燥2～2.5 h，無煙煤干燥3～3.5 h。再從干燥箱中取出淺盤，趁熱稱重。然后進行檢查性的試驗，值得注意的每次試驗30 min，直到煤樣的減量不超過1 g 或者重量有所增加時為止。在后一情況下，應(yīng)采用增重前的一次重量作為計算依據(jù)。

1.1 灰分，就是煤燃燒以后，可剩下不能燃燒的殘渣（無機礦物質(zhì)）就是灰分

灰分有內(nèi)在灰分和外在兩種。內(nèi)在灰分是由變成煤的植物可固有的礦物雜質(zhì)，以及煤層形成特混入的泥沙等細粒雜質(zhì)可組成。外在灰分有的是在煤的生成時期從外面混進來的巖石，有的是開采時落下來的雜質(zhì)，以及在運輸和儲運過程中混進的泥沙等。內(nèi)在灰分在選煤時很難除去，外在灰分是經(jīng)過洗洗部分或全部除去。所謂灰分，具體說就是指煤中所有可燃成分完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)在灰化溫度下產(chǎn)生一系列分解，化合等復(fù)雜反應(yīng)生成的殘渣。煤在灰化過程中，即在測定灰分時規(guī)定的（815±10）℃內(nèi)所發(fā)生的主要變化是：各種礦物質(zhì)先后失去結(jié)晶水，低于500 ℃時，硫化物分解生成二氧化硫；高于500 ℃后，碳酸鹽礦物分解。標準中規(guī)定的煤樣灰化溫度（815±10） ℃，實際上就是碳酸鹽完全分解而硫酸鹽尚未分解的溫度。了解煤樣在815 ℃內(nèi)加熱所發(fā)生的各種變化，有助于正確掌握灰分測定技術(shù)要點，以提高測定結(jié)果的可靠性。

1.2 揮發(fā)分，是構(gòu)成煤的可燃部分，也可叫煤的可然體

揮發(fā)分是一種容易揮發(fā)的物資。它的主要成分有氫、硫化氫、一氧化碳；二氧化鉀、乙烯和其它一些碳氫化合物組成，當(dāng)煤收到強烈熱作用時；煤質(zhì)內(nèi)部就起分解而產(chǎn)生成揮發(fā)分，揮發(fā)分的多少上煤的碳化程度有密切關(guān)系。碳化過程越高的煤，含揮發(fā)分越低，碳化過程越低揮發(fā)分的煤，含揮發(fā)越高，一般無煙煤揮發(fā)分少，煙煤和褐煤較多。揮發(fā)分多煤容易燃燒，但在儲存過程中容易風(fēng)化自燃，不易管理。

2 煙煤和無煙煤的水分測定

（1）方法要點：稱取一定重量的煤樣與105 ℃～110 ℃的干燥箱內(nèi)干燥到恒重，就可失去的重量占煤樣原重量的面分數(shù)作為水分。

（2）試驗步驟：用預(yù)先烘干和稱出重量稱準到0.002 g的稱量瓶稱取粒度為0.2 mm以下的分析煤樣1±0.1 g。然后把蓋開啟，將稱量瓶放入預(yù)先鼓風(fēng)并加熱到105 ℃～110 ℃干燥箱中。在一直鼓風(fēng)條件下，煙煤干燥1 h，無煙煤干燥1～1.5 h，從干干燥箱中取出稱量瓶并加蓋，在空氣中冷卻2～3 min后，放入干燥器中冷卻到室溫稱重。

然后進行析查性的干燥，每次30 min，查到煤樣的重量變化小于0.001 g或重量增加時為止，在后一種情況下采用增重前一次重量為計算依據(jù)，水分在2%以下時進行析查性干燥。

3 灰分測定

方法要點。稱取一定重量的煤樣，放入箱型電爐內(nèi)灰化，然后在815°±10 ℃灼燒到恒重，并冷即至室溫后稱重，以殘留物重量占煤樣原重量的面分數(shù)作為灰分。測定灰分的結(jié)果計算。A5：分析煤樣的灰分（%）。G1：恒后的灼燒殘留物的重量（克）。G：分析煤樣的重量（克）。

4 測定揮發(fā)分的結(jié)果計算

V5：分析煤樣的揮發(fā)分（%）。G：分析煤樣的重量（克）。W5：分析煤樣的水分（%）。V5等于G1/G乘以100-w5。

5 焦渣特征的鑒定

在測定煤的灰分產(chǎn)率的同時，利用坩堝中殘留的焦渣的特征，可以初步鑒定煤的粘結(jié)性。測定揮發(fā)分產(chǎn)率所得的焦渣按以下標準進行區(qū)分：

（1）粉狀：全部是粉末，沒有互相粘著顆粒。（2）粘著：以手指輕壓即碎成粉狀。（3）弱黏結(jié)：以手指輕壓即碎成碎塊。（4）不熔融粘結(jié)：以手指用力壓才裂成小塊。（5）不膨脹熔融粘結(jié)：焦渣是扁平的餅狀，煤粒的界限不易分清，表面有銀白色金屬光澤。（6）微膨脹熔融粘結(jié)：焦渣用手指壓不碎，表面有銀白色金屬光澤和叫囂的膨泡。（7）膨脹熔融粘結(jié)：焦渣表面有銀白金屬光澤，明顯膨脹，但高度不超過15 mm。（8）槍膨脹熔融粘結(jié)；焦渣表面有銀白色金屬光澤，明顯膨脹。但焦渣高度超15 mm。

6 結(jié)論

煤的工業(yè)分析，可真實反映煤質(zhì)特性、正確評價煤質(zhì)。根據(jù)工業(yè)分析各項測定結(jié)果，可初步判斷煤的性質(zhì)、煤種及各種煤加工利用效果與工業(yè)用途。利用工業(yè)分析結(jié)果，可以基本掌握各種煤的質(zhì)量、公益性質(zhì)及特點，以確定煤在工業(yè)上的實用價值。

參考文獻

[1] 黃鴻彥.淺談煤的工業(yè)分析的測定及應(yīng)用[J].煤，2009，18（1）.

[2] 方玉明.煤的工業(yè)分析實驗研究[J].科技信息，2013（7）.endprint