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1、7、 煤的工业分析（附微波法） 煤的工业分析包括煤的水分（M ）、灰分（A ）、挥发分（V ）和固定碳（FC ）四个分析项目。一、煤中水分测定基本知识根据水分的结合状态可分为游离水和结晶水两大类。1 、游离水是以物理吸附吸着方式与煤结合的水分分为外在水分和内在水分两种。( 1 ）外在水分(Mf ）又称自由水分或表面水分。它是指附粉于煤粒表而的水膜和存在于直径10-5cm的毛细孔中的水分，此类水分是在开采、贮存及洗煤时带入的顶竣在煤粒表面上，其蒸气压与纯水的蒸气压相同在空气中（ 一般规定沮皮为20 相对说度为65 % ）风干1-2d 后，即燕发而失去所以这类水分又称为风干水分。除去外在水分的煤叫
2、风干煤(2 ）内在水分（Minh）指吸附或凝聚在煤粒内部直径10-5，饰的毛细孔中的水分，是风干煤中所含的水分。由于毛细孔的吸咐作用，这部分水的蒸气压低于纯水的燕气压，故较难燕发除去需要在高于水的正常沸点滋度下才能除尽故称为烘干水分。除去内在水分的煤叫干操煤当煤较内部毛细孔吸附的水分在一定的条件下达到饱和时，内在水分达到最高值，称为最高内在水分（MHC）。它在煤化过程中的变化有一定的现律性。煤的外在水分和内在水分的总和称为全水分。用符号Mt 2 、结昌水又称化合水，最以化合的方式同煤中的矿物质结合的水。比如存在于石资(CaSO42H2O）和高岭土Al4（SiO10）( OH ）8或2 Al2O
3、34SiO24H2O中的水在煤的工业分析中不考虑。3 、空气千坦煤样水分空气千摄煤样（粒度0 . 2mm在规定条件下侧得的水分。用符号“Mad ”表示。空气千操煤样水分侧定（GB212 - 2001 )1 ，方法（通氮千操法适用于所有煤种），为仲救分析方法。(l ）方法要求要称取一定t 的空气干操煤样置于105-110干像箱中在千操氮气派中千操到质t 恒定然后根据煤样的质t 损失计算出水分的百分含量.2 ）试剂和仪器 试剂a 、氮气：纯99。0%含氧小于0 . 01 % .b 、无水板化钙：化学纯，拉状。c 、变色硅胶：工业用品， 仪各、设备a、小型干煤箱。箱体严密，具有较小的自由空间，有气休
4、进、出口井带有自动控沮装盆，能保持温度在105 一110 范困内。b 、玻瑞称理航：宜径40mm，高25mm并带有严密的磨口盖，c 、干澡塔：容，25OmL 内装干燎剂d 、干设器：内装变色硅胶或校状无水板化钙。c 、流t 计：最程为100-1000mL/min 。f 、分析天平：感0.0001g.( 3 ）侧定步粗：用预先干澡和称，过（栩确至0.0002g )的称里瓶称取粒度为0 . 2mm以下的空气干饭煤样（l 士0 . 1 )g，梢确至0.0002g，平摊在称盆瓶中。打开称t 瓶盖，放入预先通入干操氮气在称盆瓶放入干洪箱前1 omin 开始通气，氮气流t 以每小时换气15 次计算）并已加
5、热到l05-110 的干提箱中烟煤干操1.5h . 揭煤和无烟煤干提2h 。从千澡箱中取出称t 瓶，立即盖上益放入干摄器中冷却至室沮约（加min ）后称t进行检查性干操每次30min直到连续两次干澡煤样质量的减少不超过0 一0010g或质t 增加时为止。在后一种情况卜，耍采用质t 增加前一次的质t 为计算依据。水分在2 以下时，不必进行检查性干操( 4 ）结果计算空气干煤煤样的水分按下式计算2 、方法B （空气干操法）仅适用干烟煤和无烟煤( l ）方法提要称取一定t 的空气干澡煤样，盆于105 一110 干燥箱中在空气流中干操到质值定然后根据煤样的质长捐失计惊出水分的含t 。( 2 ）仪器、设
6、备、鼓风干煌箱；能保持沮度在105-110 范困内。b 、千楼器：内装变色硅胶或拉状无水氛化钙。c 、玻瑞称峨瓶：宜径40mm高25mm，并带有产密的磨口盖，d 、分析天平：感0.0001g .( 3 ）分析步娜：用预先干操并称最过（摘确至0.0002g)的称瓶称取粒度为02m。以下的空气干燥煤样（l 士0 . 1 ）g，枯确至0.0002 平摊在称盘瓶中打开称橄瓶益，放入预先鼓风并已加热到105-110 的干燥箱。在一直鼓风的条件F 烟煤干燥lh 无烟煤干燥卜1 . 5h ,从干操箱中取出称t 瓶立即蔽上盖，放入干澡器中冷至室沮（约20min ）后称最。进行干操性检查，每次30min ，宜到
7、连续两次干澡煤样的质t 减少不超过0 一0010g或质t 增加时为止在后一种情况下，要采用质t 增加前一次的质t 为计算依鹅水分在2 以下时，不必进行干煤性检查，( 4 ）结梁计算空气千燥煤样的水分按下式计算二、灰分的侧定本标准包括两种侧定煤中灰分的方法，即缓慢灰化法和快速灰化法级慢灰化法为, I ，裁法；（一）过灰化法( l ）方法提要：称取一定盆的空气干燥煤样，放在马弗炉中以一定的速度加热到815 士10 ） 灰化并灼烧到质盆恒定以残留物的质t 占煤样质t的百分数作为煤样的灰分。(2 ）仪器和设备a、马弗炉：能保持沮度为（815 士10 ） 。炉晚具有足够的恒沮区。炉后璧的上部带有直径为2
8、0-3Omm 的烟囱卜部离炉胜底20-0mm处有一个插热电偶的小孔炉门上有一个直径为20mm的通气孔。b 、瓷灰皿：长方形，底面长45mm，宽22mm，高14mm c 、干燥舒：内装变色硅胶或无水抓化钙d 、分析开平：感0 .0001g .c 、耐热瓷板或石棉板：尺寸与炉胜相适应，或用专用灰皿架( 3 ）侧定步骤川预先灼烧至质盆恒定的灰皿称取粒度为0 , 2mm以卜的空气千操煤样（1 土0.1 ) g梢确至0.0002g，均匀地滩平在灰皿中使其每平方厘米的质量不超过0.15g .将灰皿盆于灰皿架上并送入温度不超过l15 的马弗炉中，关上炉门并便炉门留有巧mm 左右的缝娥。在不少于30min 的
9、时间内将炉谧缓慢上升至500 ，并在此泥度下保持30min 。继续升至（815士10 ） 井在此温度下灼烧1h 。从炉中取出灰皿架放在耐热资板或石棉板上，在空气中冷却5min 左右，将灰皿移入千燎廿中冷却至室沮约20mm）后称量。进行检查性灼烧，睡次Zomin ，直到连续两次灼烧的质盘变化不超过0 . 0010g为止用最后一次灼烧后的质t 为计算依据灰分低于15 时不必进行检查性灼烧。（二）快速灰化法有两种快遭灰化法，即方法A 和方法B 。I 、方法A( l ）方法提要将装有煤样的灰皿放在预先加热的（815 士10 ） 的灰分快速侧定仅的传送带上，煤样自动送入仪器内完全灰化，然后送出。以残留物
10、的质母占煤样百分数作为煤样灰分。( 2 ）仪器快速灰分洲定仪。( 3 ）侧定步骤将灰分快过测定仪预先加热至（815 士10 ） 。开动传送带井将其传送迪度调节到质恒定的灰皿称取拉度为0 - 2mm以下的空气干设煤样（0 . 5 士0.0l ) g 精确至0。0002g均匀地摊平在灰皿中将盛有煤样的灰皿放在灰分快速洲定仪的传送带上灰皿即自动送入炉中。当灰皿从炉中送出时，取下，放在耐热瓷板或石棉板上，在空气中冷却5min 左右移入干燎器中冷却至室沮（约20min ）后称皿。2 、方法B( l ）方法提要将装有煤样的灰皿由炉外逐渐送入预先加热至（815 土10 ）的马弗炉中灰化并灼烧至质量恒定以残留
11、物的质t 点煤样的质最百分数作为煤样灰分( 2 仪器和设备马弗炉（同（一）缓漫灰化法设备要求如XL-1 型高温炉）用预先灼烧至质里恒定的灰皿，称取粒度为0 劫m 以下的空气干燥煤样（l 土0.1 ）g，精确至0.0002g 均匀平摊在灰中，使其每平方皿米的质t 不超过。巧g 将盛有煤样的灰皿预先分排放在耐热瓷板或石棉板上。将马弗炉加热至助O 打开护门，将放有灰皿的耐热瓷板或石棉板缓慢地推入马弗炉中先使第一排灰皿中的煤样灰化。待5 一10mm后，煤样不再甘烟时以每分钟不大于2 的速度把二、三，四排灰a 顺序推入炉内炽热部分若煤样着火发生爆洪试脸作废）关上炉门，在815 土10 ） 的沮度下灼烧4
12、Omin 从护中取出灰皿放在空气中冷却5min 左右，移入干谁器中冷却至室沮（约20min ）后称盘。进行检查性灼烧，褥次20m访直到连续两次灼烧的质量变化不超过0 . 001g为止用最后一次灼烧的质爪为计算依据。如遇检查灼烧时结果不德定应改用缓慢灰化法王新侧定。灰分低于15 时，不必进行检查性灼烧。( 3 ）结果计算空气干饭煤样的灰分按下式计算三、挥发分的洲定( l ）方法提要称取一定盆的空气干澡煤样放在带盖的瓷柑飒中，在夕阅士10 ) 温度下，隔绝空气加热7min 。以减少的质盆占煤样的质盘分数，减去该煤样的水分含里M 作为煤样挥发分。( 2 ）仅器和设备a ，挥发分增祸：带有配合严密的盖
13、的瓷柑锅形状和尺寸如图增炯总质t 为15-20g.b 、马弗炉：带有截温计和调温装置 能保持温度在（900士10 ） ，并有足够的愠温区900土5 ） 。炉子的热容胜为当起始温度为920 时放入室温下的琳锅架和若：干柑塌，关闭炉门后在3min 内恢复到（900士10 ） 炉后坚有一排气孔和一个插玄热电俄的小孔 小孔位盆应使热电偶插入炉内后其热接点在柑涡底和炉底之间 距炉底，20-30mm处。马弗炉的恒沮区应在关闭炉门下洲定并至少派年侧定一次。高温计包括毫伏计即热电偶）至少征年校准一次。c 、柑涡架：用镍铬丝或其他耐热金属丝制成。其规格尺寸能使所有的增祸都在马儿炉的恒泥区内，并且增锅底部位于热电
14、俩热接点上方并距炉底20-30mm（见图。d 、增塌架夹（见图）e ，分析天平：感.0001g.f ，压饼机：味旋式或杠杆式压饼机，能压制直径约1Omm 的煤饼。8 、秒表h 、干燥器：内装变色硅胶或粒状无水叙化钙。( 3 ）刹定步骚用预先在900 温度下灼烧至质t 恒定的挥发分柑锅称取粒度为0 . 2mm以下的空气干燎煤样（1 士0.1)g，精确至0.0002g，然后轻轻振动增塌，使煤样摊平盖上监，放在柑祸架上。揭煤和长焰煤应预先压饼，月切成约3mm的小块将马弗炉预先加热至92O 左右打开炉门迅速将放有增涡的架子送入恒沮区内并关上炉门准确加热7min 。柑锅及架子刚放入后，炉说会有所下降，但必须在3min 内使炉沮恢复至（90O 士10 ） ，否则此试验作度加热时间包括沮度恢复时间在内。从炉中取出钳塌及架。放在空气中冷却5min 左右。移入千澡器中冷却至室沿（约2Omin ）后，称量。(4 ）结果计算空气干该煤杆的挥发分按下式计算五、各种基准的换算
