【文章內容簡介】 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，隔槽數目兩側相等，斜面坡度大于 60℃ ； （ 3）十字板、鐵鏟、天平、磅秤、鐵盤、磁鐵等應及時清掃； （ 4）煤樣瓶：大小符合要求、嚴密； （ 5）篩子、振篩機： 2 1 ， 3mm圓孔篩； （ 6）鼓風干燥箱，調到 45℃～ 50℃； （ 7）減灰設備。 山西煤炭職業(yè)技術學院畢業(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、附著等機械方式與煤結合的水；化合水是指以化合的方式同煤中的礦物質結合的水，也叫結晶水。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在水分。外在水分是附著在煤粒表面上的水，在實際測定中是指煤樣達到空氣干燥狀態(tài)所失去的水；內在水分是吸附在煤粒內部的毛細孔中的水。內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到平衡時保留的水分，即 105～ 110℃烘烤所失去的水分。 水分的測定原理 全水分的測定原理： 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量恒定。根據煤樣干燥后的質量損失計算出全水分。 空干基煤樣水分的測定原理： 山西煤炭職業(yè)技術學院畢業(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，于空氣流中干燥到質量恒定。根據煤樣的質量損失計算出水分的質量分數。 水分測定的儀器 ? 空氣干燥箱：箱體嚴密，具有較小的自由空間，有氣體進、出口，并帶有自動 控溫裝置，能保持溫度在 105～ 110℃范圍內。 ? 玻璃稱量瓶：直徑 70mm，高（ 35～ 40） mm,并帶有嚴密的磨 口蓋（全水分）；直 徑 40mm，高 25mm，并帶有嚴密的磨口蓋（空干基煤樣水分）。 ? 分析天平：感量 。 ? 干燥器：內裝變色硅膠。 ? 淺盤：由耐熱、耐腐蝕材料制成，其規(guī)格應能容納 500g 煤樣，且單位面積負荷不超過 1g/㎡。 水分的測定步驟 全水分的測定步驟： 用預先干燥并稱量過（稱準至 ）的稱量瓶，迅速稱取粒度小于 6mm 的煤樣 10～ 12g（稱準至 ），平攤在稱量瓶中。 打開稱量瓶蓋，放入預先加熱到 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（稱準到 ）。 進行檢查性干燥，每次 30min，直到連續(xù)兩次干燥煤樣質量的減少不超過 或質量有所增加為止。在后一種情況下，應采用質量增加前一次的質量作為計算依據。水分在 2％以下時，不必進行檢查性干燥。 空干基煤樣水分的測定步驟： 在預先干燥并已稱量過的稱量瓶內，稱取粒度小于 （ 1177。 ），稱準到 ，平攤在稱量瓶中。 打開稱量瓶蓋，放入預先加熱到 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)技術學院畢業(yè)論文 15 后稱量。 進行檢查性干燥，每次 30min，知道連續(xù)兩次干燥煤樣質量的減少不超過 或質量有所增加為止。在后一種情況下，應采用質量增加前一次的質量作為計算依據。水分在 2％以下時，不必進行檢查性干燥。 水分測定的結果與討論 實驗數據處理： 全水分測定結果按式（ 2— 1）計算： Mt=m1/m 100％ （ 2— 1） 式中 Mt—— 煤樣的全水分質量分數，％； m—— 煤樣的質量， g； m1—— 干燥后煤樣減少的質量， g。 空氣干燥煤樣水分測定結果按式（ 2— 2）計算： Mad＝ m1/m 100％ （ 2— 2） 式中 Mad—— 空氣干燥煤樣水分質量分數，％； m—— 稱取空氣干燥煤樣的質量， g； m1—— 干燥后煤樣減少的質量， g。 水分測定的精密度： 全水分測定的精密度見表 2— 1 表 2— 1 全水分測定的精密度 全水分（ Mt） /％ 重復性限 ＜ ≥ 空氣干燥煤樣水分測定的精密度見表 2— 2 山西煤炭職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 16 表 2— 2 空氣干燥煤樣水分測定的精密度 全水分（ Mt） /％ 重復性限 ＜ － ＞ 樣品分析結果： 全水分測定結果見表 2— 3 表 2— 3 全水分測定分析結果 項 目 次 數 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） /％ 三次測定平均值（％） 空氣干燥煤樣水分測定分析結果見表 2— 4 表 2— 4 空氣干燥煤樣水分測定分析結果 項 目 次 數 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)技術學院畢業(yè)論文 17 煤樣減重 m1（ g） 全水分（ Mt） /％ 三次測定平均值（％） 第二節(jié) 灰分的測定 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率。 煤中灰分測定方法國標規(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定方法。 灰分的來源 煤炭的灰分來源于礦物質，而煤中礦物質的來源有以下幾個方面：原生礦物質 —— 成煤物質中所含的無機元素；次生礦物質 —— 煤形成過程中混入的或與煤伴生的礦物質；外來礦物質 —— 煤炭開采和加工處理中混入的礦物質。原生礦物質和次生礦物質統(tǒng)稱為內在礦物質。 灰分的測定意義 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，都會帶來有害的影響，因此測定煤的灰分，對于正確評價煤的質量和加工利用等都有重要意義。 灰分是煤炭貿易計價的主要指標。 在煤質研究中，根據灰分可以大致計算煤的發(fā)熱量和礦物質等。 灰分的測定原理 稱取一定質量的空氣干燥煤樣，放入馬弗爐中，以一定速度加 熱到（ 815177。10）℃，灰化并灼燒到質量恒定。以殘留物的質量占煤樣質量的百分數作為灰分產率。 山西煤炭職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 18 煤礦生產中采用緩慢灰化法。 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 內升溫至 500℃，并在此溫度下保持 30min，再升溫至（ 815177。 10）℃，灼燒 1h 至質量恒定。以灰渣的質量占煤樣質量的百分數為灰分產率。 緩慢灰化法的理論依據： (1)爐溫在 100℃以下開始實驗， 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)灰化過程中始終保持良好的通風狀態(tài)，使硫氧化物一經生成就及時排出，減少 CaO 與硫氧化物的接觸機會，因此實驗中馬弗爐要留小縫。 (4)在 815℃灼燒足夠長的時間，以保證碳酸鹽分解完全及 CO2 全部驅去。 灰分測定的儀器 ? 馬弗爐：“開元儀器”，帶有自動控溫、報警裝置。 ? 灰皿：瓷質，長方形，底長 45mm，底寬 14mm。 ? 分析天平：感量 。 ? 灰皿架：能放六個灰皿。 ? 耐熱瓷板 ? 干燥器：內裝變色硅膠。 灰分的測定步驟 ? 在預先灼燒至質量恒定的灰皿中，稱取粒度小于 的空氣干燥每樣（ 177。 ） g（稱準至 ），均勻的平攤在灰皿中。 ? 將灰皿送入爐溫不超過 100℃的馬弗爐恒溫區(qū)中，關上爐門留有 15mm 的縫隙，在不少于 30min 的時間內將爐溫緩慢升至 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)技術學院畢業(yè)論文 19 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)兩次灼燒后的 質量變化不超過 為止，以最后一次灼燒的質量為計算依據。灰分低于 ％時，不必進行檢查性灼燒。 灰分測定的結果與討論 實驗數據處理： 灰分測定結果按下式計算： 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量， g； m1—— 灼燒后殘留物的質量， g。 灰分測定的精密度： 灰分測定的重復性和再現性見下表 灰分測定允許差 灰分 /％ 重復性 Aad/％ 再現性 Ad/％ ＜ ～ ＞ 樣品分析結果： 灰分測定結果見下表 灰分測定分析結果 項 目 次 數 一 二 三 煤樣重 m（ g） 皿重（ g） 山西煤炭職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 20 灼燒后煤加皿重（ g） 殘留物重 m1（ g） 灰分 (Aad)/％ 三次測定平均值（％） 第三節(jié) 揮發(fā)分的測定 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量損失。 揮發(fā)分產率是煤炭分類的主要指標。根據揮發(fā)分產率可以大致判斷煤的變質程度，隨著煤的變質程度增加，揮發(fā)分降低。 揮發(fā)分的測定原理 煤的揮發(fā)分測定是把煤樣放在隔絕空氣的馬弗爐內，在一定的高溫條件下加熱一定時間，煤中分解出來的液體和氣體產物減去煤中所含的水分，即為揮發(fā)分。 煤的揮發(fā)分測定是一種規(guī)范性很強的試驗，其結果受加熱溫度、加熱時 間，所用坩堝的大小、形狀、材質及坩堝蓋的密封程度等影響，改變任何一種試驗條件，都會對測定結果帶來影響。 揮發(fā)分測定的儀器 ? 馬弗爐：“開元儀器”，帶有自動控溫、報警裝置。 ? 瓷坩堝：帶蓋。 ? 分析天平：感量 。 ? 坩堝架：能放六個坩堝。 ? 耐熱瓷板 ? 干燥器：內裝變色硅膠 山西煤炭職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 21 揮發(fā)份的測定步驟 ? 在預先于 900℃溫度下灼燒至質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（稱準至 ），然后輕輕振動坩堝，使煤樣攤平，蓋上蓋，放在坩堝架上。 ? 將馬 弗爐預先加熱到 920℃左右（儀器響 3聲），打開爐門，迅速將放有坩堝的架子送入恒溫區(qū)，立即關上爐門（按“啟動置入”開始計時），加熱 7min，坩堝及架子放入