【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 符合要求； （ 2）二分器：隔槽寬度為最大粒度的 3 倍，但不少于 5mm，隔槽數(shù)目?jī)蓚?cè)相等，斜面坡度大于 60℃ ； （ 3）十字板、鐵鏟、天平、磅秤、鐵盤(pán)、磁鐵等應(yīng)及時(shí)清掃； （ 4）煤樣瓶：大小符合要求、嚴(yán)密； （ 5）篩子、振篩機(jī)： 2 1 ， 3mm圓孔篩； （ 6）鼓風(fēng)干燥箱，調(diào)到 45℃～ 50℃； （ 7）減灰設(shè)備。 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 第二章 煤的工業(yè)分析 第一節(jié) 水分的測(cè)定 水分的分類 煤中水分按其存在狀態(tài)，可以分為游離水和化合水兩種。游離水是以吸附、附著等機(jī)械方式與煤結(jié)合的水；化合水是指以化合的方式同煤中的礦物質(zhì)結(jié)合的水，也叫結(jié)晶水。例如硫酸鈣（ CaSO4 2H2O） 、高嶺土（ Al2O32SiO22H2O）中的水。 煤中的游離水又分為外在水分和內(nèi)在水分。外在水分是附著在煤粒表面上的水，在實(shí)際測(cè)定中是指煤樣達(dá)到空氣干燥狀態(tài)所失去的水；內(nèi)在水分是吸附在煤粒內(nèi)部的毛細(xì)孔中的水。內(nèi)在水分在常溫下不能失去，只有加熱到一定溫度（ 105℃）才能失去。 以下測(cè)定包括原煤的全水和分析煤樣的水分兩種。原煤的水分是指煤在收到狀態(tài)時(shí)的全水分；分析煤樣的水分是指煤樣與周圍空氣溫度和濕度達(dá)到平衡時(shí)保留的水分，即 105～ 110℃烘烤所失去的水分。 水分的測(cè)定原理 全水分的測(cè)定原理： 空氣干燥法：稱 取一定量的粒度小于 6mm 的煤樣，于 105～ 110℃下，在空氣流中干燥到質(zhì)量恒定。根據(jù)煤樣干燥后的質(zhì)量損失計(jì)算出全水分。 空干基煤樣水分的測(cè)定原理： 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 空氣干燥法：稱取一定量的空氣干燥煤樣，置于 105～ 110℃的干燥箱內(nèi)，于空氣流中干燥到質(zhì)量恒定。根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算出水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 水分測(cè)定的儀器 ? 空氣干燥箱：箱體嚴(yán)密，具有較小的自由空間，有氣體進(jìn)、出口，并帶有自動(dòng) 控溫裝置，能保持溫度在 105～ 110℃范圍內(nèi)。 ? 玻璃稱量瓶：直徑 70mm，高（ 35～ 40） mm,并帶有嚴(yán)密的磨 口蓋（全水分）；直 徑 40mm，高 25mm，并帶有嚴(yán)密的磨口蓋（空干基煤樣水分）。 ? 分析天平：感量 。 ? 干燥器：內(nèi)裝變色硅膠。 ? 淺盤(pán)：由耐熱、耐腐蝕材料制成，其規(guī)格應(yīng)能容納 500g 煤樣，且單位面積負(fù)荷不超過(guò) 1g/㎡。 水分的測(cè)定步驟 全水分的測(cè)定步驟： 用預(yù)先干燥并稱量過(guò)（稱準(zhǔn)至 ）的稱量瓶，迅速稱取粒度小于 6mm 的煤樣 10～ 12g（稱準(zhǔn)至 ），平攤在稱量瓶中。 打開(kāi)稱量瓶蓋，放入預(yù)先加熱到 105～ 110℃的干燥箱中，煙煤干燥 2h。 從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋 上蓋，在空氣中冷卻 5min，然后放入干燥器中冷卻至室溫（ 20min）并稱量（稱準(zhǔn)到 ）。 進(jìn)行檢查性干燥，每次 30min，直到連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過(guò) 或質(zhì)量有所增加為止。在后一種情況下，應(yīng)采用質(zhì)量增加前一次的質(zhì)量作為計(jì)算依據(jù)。水分在 2％以下時(shí)，不必進(jìn)行檢查性干燥。 空干基煤樣水分的測(cè)定步驟： 在預(yù)先干燥并已稱量過(guò)的稱量瓶?jī)?nèi)，稱取粒度小于 （ 1177。 ），稱準(zhǔn)到 ，平攤在稱量瓶中。 打開(kāi)稱量瓶蓋，放入預(yù)先加熱到 105～ 110℃的干燥箱中，煙煤干燥 1h。 從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，放入干燥器中冷卻至室溫（約 20min）山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 后稱量。 進(jìn)行檢查性干燥，每次 30min，知道連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過(guò) 或質(zhì)量有所增加為止。在后一種情況下，應(yīng)采用質(zhì)量增加前一次的質(zhì)量作為計(jì)算依據(jù)。水分在 2％以下時(shí)，不必進(jìn)行檢查性干燥。 水分測(cè)定的結(jié)果與討論 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理： 全水分測(cè)定結(jié)果按式（ 2— 1）計(jì)算： Mt=m1/m 100％ （ 2— 1） 式中 Mt—— 煤樣的全水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％； m—— 煤樣的質(zhì)量， g； m1—— 干燥后煤樣減少的質(zhì)量， g。 空氣干燥煤樣水分測(cè)定結(jié)果按式（ 2— 2）計(jì)算： Mad＝ m1/m 100％ （ 2— 2） 式中 Mad—— 空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％； m—— 稱取空氣干燥煤樣的質(zhì)量， g； m1—— 干燥后煤樣減少的質(zhì)量， g。 水分測(cè)定的精密度： 全水分測(cè)定的精密度見(jiàn)表 2— 1 表 2— 1 全水分測(cè)定的精密度 全水分（ Mt） /％ 重復(fù)性限 ＜ ≥ 空氣干燥煤樣水分測(cè)定的精密度見(jiàn)表 2— 2 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 表 2— 2 空氣干燥煤樣水分測(cè)定的精密度 全水分（ Mt） /％ 重復(fù)性限 ＜ － ＞ 樣品分析結(jié)果： 全水分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 2— 3 表 2— 3 全水分測(cè)定分析結(jié)果 項(xiàng) 目 次 數(shù) 一 二 三 煤樣重 m（ g） 稱量瓶重（ g） 瓶加煤重 (g) 烘后瓶加煤重（ g） 煤樣減重 m1（ g） 全水分（ Mt） /％ 三次測(cè)定平均值（％） 空氣干燥煤樣水分測(cè)定分析結(jié)果見(jiàn)表 2— 4 表 2— 4 空氣干燥煤樣水分測(cè)定分析結(jié)果 項(xiàng) 目 次 數(shù) 一 二 三 煤樣重 m（ g） 稱量瓶重（ g） 瓶加煤重 (g) 烘后瓶加煤重（ g） 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 煤樣減重 m1（ g） 全水分（ Mt） /％ 三次測(cè)定平均值（％） 第二節(jié) 灰分的測(cè)定 灰分的概念 煤的灰分就是煤在規(guī)定的條件下完全燃燒后殘留物的產(chǎn)率。 煤中灰分測(cè)定方法國(guó)標(biāo)規(guī)定有兩種：緩慢灰化法和快速灰化法，其中緩慢灰化法是仲裁測(cè)定方法。 灰分的來(lái)源 煤炭的灰分來(lái)源于礦物質(zhì)，而煤中礦物質(zhì)的來(lái)源有以下幾個(gè)方面：原生礦物質(zhì) —— 成煤物質(zhì)中所含的無(wú)機(jī)元素；次生礦物質(zhì) —— 煤形成過(guò)程中混入的或與煤伴生的礦物質(zhì)；外來(lái)礦物質(zhì) —— 煤炭開(kāi)采和加工處理中混入的礦物質(zhì)。原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)統(tǒng)稱為內(nèi)在礦物質(zhì)。 灰分的測(cè)定意義 灰分是降低煤炭質(zhì)量的物質(zhì)，在煤炭加工利用的各種場(chǎng)合下，都會(huì)帶來(lái)有害的影響，因此測(cè)定煤的灰分，對(duì)于正確評(píng)價(jià)煤的質(zhì)量和加工利用等都有重要意義。 灰分是煤炭貿(mào)易計(jì)價(jià)的主要指標(biāo)。 在煤質(zhì)研究中，根據(jù)灰分可以大致計(jì)算煤的發(fā)熱量和礦物質(zhì)等。 灰分的測(cè)定原理 稱取一定質(zhì)量的空氣干燥煤樣，放入馬弗爐中，以一定速度加 熱到（ 815177。10）℃，灰化并灼燒到質(zhì)量恒定。以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為灰分產(chǎn)率。 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 18 煤礦生產(chǎn)中采用緩慢灰化法。 緩慢灰化法：稱取一定量的空氣干燥煤樣，放入低于 100℃的馬弗爐中，在30min 內(nèi)升溫至 500℃，并在此溫度下保持 30min，再升溫至（ 815177。 10）℃，灼燒 1h 至質(zhì)量恒定。以灰渣的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)為灰分產(chǎn)率。 緩慢灰化法的理論依據(jù)： (1)爐溫在 100℃以下開(kāi)始實(shí)驗(yàn)， 30min 后升溫至 500℃從而防止煤樣爆燃。 (2)在 500℃停留 30min，使煤中硫化物在碳酸鹽分解之前完全氧化并排出，避免生成硫酸鈣，減少灰中固定硫的量。 (3)灰化過(guò)程中始終保持良好的通風(fēng)狀態(tài)，使硫氧化物一經(jīng)生成就及時(shí)排出，減少 CaO 與硫氧化物的接觸機(jī)會(huì)，因此實(shí)驗(yàn)中馬弗爐要留小縫。 (4)在 815℃灼燒足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以保證碳酸鹽分解完全及 CO2 全部驅(qū)去。 灰分測(cè)定的儀器 ? 馬弗爐：“開(kāi)元儀器”，帶有自動(dòng)控溫、報(bào)警裝置。 ? 灰皿：瓷質(zhì)，長(zhǎng)方形，底長(zhǎng) 45mm，底寬 14mm。 ? 分析天平：感量 。 ? 灰皿架：能放六個(gè)灰皿。 ? 耐熱瓷板 ? 干燥器：內(nèi)裝變色硅膠。 灰分的測(cè)定步驟 ? 在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的灰皿中，稱取粒度小于 的空氣干燥每樣（ 177。 ） g（稱準(zhǔn)至 ），均勻的平攤在灰皿中。 ? 將灰皿送入爐溫不超過(guò) 100℃的馬弗爐恒溫區(qū)中，關(guān)上爐門留有 15mm 的縫隙，在不少于 30min 的時(shí)間內(nèi)將爐溫緩慢升至 500℃（儀器響 3 聲），并在此溫度下保持 30min（儀器響 6聲），繼續(xù)升溫到（ 815177。 10）℃（儀器響 3聲），并在此溫度下灼燒 1h（儀器響 6聲）。 ? 從爐中取出灰皿，放在耐熱瓷板上，在空氣中冷卻 5min 左右，移入干燥器山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 19 中冷卻至室溫（約 20min）后稱量。 ? 進(jìn)行檢查性灼燒，每次 20min，直到連續(xù)兩次灼燒后的 質(zhì)量變化不超過(guò) 為止，以最后一次灼燒的質(zhì)量為計(jì)算依據(jù)。灰分低于 ％時(shí)，不必進(jìn)行檢查性灼燒。 灰分測(cè)定的結(jié)果與討論 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理： 灰分測(cè)定結(jié)果按下式計(jì)算： Aad＝ m1/m 100％ 式中 Aad—— 空氣干燥煤樣的灰分，％； m—— 稱取空氣干燥煤樣的質(zhì)量， g； m1—— 灼燒后殘留物的質(zhì)量， g。 灰分測(cè)定的精密度： 灰分測(cè)定的重復(fù)性和再現(xiàn)性見(jiàn)下表 灰分測(cè)定允許差 灰分 /％ 重復(fù)性 Aad/％ 再現(xiàn)性 Ad/％ ＜ ～ ＞ 樣品分析結(jié)果： 灰分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下表 灰分測(cè)定分析結(jié)果 項(xiàng) 目 次 數(shù) 一 二 三 煤樣重 m（ g） 皿重（ g） 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 灼燒后煤加皿重（ g） 殘留物重 m1（ g） 灰分 (Aad)/％ 三次測(cè)定平均值（％） 第三節(jié) 揮發(fā)分的測(cè)定 揮發(fā)分的概念 煤的揮發(fā)分是煤在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱并失去水分的質(zhì)量損失。 揮發(fā)分產(chǎn)率是煤炭分類的主要指標(biāo)。根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率可以大致判斷煤的變質(zhì)程度，隨著煤的變質(zhì)程度增加，揮發(fā)分降低。 揮發(fā)分的測(cè)定原理 煤的揮發(fā)分測(cè)定是把煤樣放在隔絕空氣的馬弗爐內(nèi)，在一定的高溫條件下加熱一定時(shí)間，煤中分解出來(lái)的液體和氣體產(chǎn)物減去煤中所含的水分，即為揮發(fā)分。 煤的揮發(fā)分測(cè)定是一種規(guī)范性很強(qiáng)的試驗(yàn)，其結(jié)果受加熱溫度、加熱時(shí) 間，所用坩堝的大小、形狀、材質(zhì)及坩堝蓋的密封程度等影響，改變?nèi)魏我环N試驗(yàn)條件，都會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果帶來(lái)影響。 揮發(fā)分測(cè)定的儀器 ? 馬弗爐：“開(kāi)元儀器”，帶有自動(dòng)控溫、報(bào)警裝置。 ? 瓷坩堝：帶蓋。 ? 分析天平：感量 。 ? 坩堝架：能放六個(gè)坩堝。 ? 耐熱瓷板 ? 干燥器：內(nèi)裝變色硅膠 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 揮發(fā)份的測(cè)定步驟 ? 在預(yù)先于 900℃溫度下灼燒至質(zhì)量恒定的帶蓋瓷坩堝中，稱取粒度小于 的空氣干燥煤樣（ 177。 ） g（稱準(zhǔn)至 ），然后輕輕振動(dòng)坩堝，使煤樣攤平，蓋上蓋，放在坩堝架上。 ? 將馬 弗爐預(yù)先加熱到 920℃左右（儀器響 3聲），打開(kāi)爐門，迅速將放有坩堝的架子送入恒溫區(qū)，立即關(guān)上爐門（按“啟動(dòng)置入”開(kāi)始計(jì)時(shí)），加熱 7min，坩堝及架子放入