【正文】 無可比擬的優(yōu)越性。通過運(yùn)用信息技術(shù)開發(fā)各種工藝過程的專家系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)大型化水泥企業(yè)遠(yuǎn)程診斷和操作，保證水泥生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量良好。 在環(huán)保方面近 20 年來，國際水泥界不斷完善以預(yù)分解技術(shù)為中心的新型干法水泥生產(chǎn)工藝，日益重視以節(jié)能化、資源化、環(huán)境保護(hù)為中心，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和高效集約化生產(chǎn)，在保證水泥產(chǎn)品 功能的前提下，逐步降低天然資源和能源的消耗，減少環(huán)境污染和最大限度地接收消納工業(yè)廢棄物和城市垃圾等，以達(dá)到與生態(tài)環(huán)境完全相容、和諧共處 [1]。 水泥企業(yè)化驗(yàn)室概述 化驗(yàn)室是水泥企業(yè)下設(shè)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。其主要功能是對(duì)水泥生產(chǎn)的各種原材料、水2 泥及熟料等進(jìn)行化學(xué)分析及物理檢驗(yàn)。以保證其符合生產(chǎn)要求。從進(jìn)廠原料的成分、水分、粒度等分析，到生產(chǎn)過程中的生料、熟料分析，到出廠水泥的化學(xué)分析強(qiáng)度檢驗(yàn)?；?yàn)室的工作貫穿 在 水泥生產(chǎn)的整個(gè)過程。 化驗(yàn)室在水泥生產(chǎn)過程中對(duì)質(zhì)量控制的預(yù)見性和防范性，調(diào)整生產(chǎn)過程中的偏差， 指導(dǎo)生產(chǎn)及出廠水泥的質(zhì)量監(jiān)督，都起著不可替代的重要作用。因此，不論多大規(guī)模的水泥廠，在建廠的同時(shí)都要建起符合生產(chǎn)需要，在儀器設(shè)備及人員配置上合格的化驗(yàn)室?；?yàn)室的業(yè)務(wù)活動(dòng)對(duì)水泥廠的原、燃料的供應(yīng)，生產(chǎn)成本，產(chǎn)質(zhì)量和綜合經(jīng)濟(jì)效益都有著直接密切的關(guān)系：對(duì)原、燃料及成品的品質(zhì)檢驗(yàn)是其基本的例行職能；是企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量管理的專職機(jī)構(gòu)；是組織企業(yè)科研及技 術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的基礎(chǔ)部門。根據(jù)化驗(yàn)室的任務(wù)和職能，綜合起來有三個(gè)業(yè)務(wù)部門。 (1)化學(xué)分 析：對(duì)原、燃料及半成品和成品的化學(xué)分析，試劑配制，煤工業(yè)分析等。 (2)物理檢驗(yàn)：對(duì)成品的 安定性、凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)稠度、容重等常規(guī)項(xiàng)目的測(cè)定，對(duì)熟料及水泥強(qiáng)度等物理力學(xué)指標(biāo)的檢驗(yàn) 。 (3)生產(chǎn)控制：對(duì)水泥細(xì)度、水分、三氧化硫、游離氧化鈣的測(cè)定，混合材摻入量的控制等。 設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)依據(jù) (1)無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)下發(fā)的日產(chǎn) 2 000 噸硅酸鹽水泥熟料工廠化驗(yàn)室 初步設(shè)計(jì)《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》。 (2)2020 年 1 月《齊齊哈爾大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作手冊(cè)》。 指導(dǎo)思想 (1)為完善水泥企業(yè)的檢驗(yàn)條件，提高檢測(cè)水平，確保水泥產(chǎn)品質(zhì)量 。 (2)“一切從實(shí)際出發(fā)”的指導(dǎo) 思想，認(rèn)真執(zhí)行國家有關(guān)方針、政策和地區(qū)有關(guān)基本建設(shè)的法規(guī)。 (3)總體設(shè)計(jì)原則是“先進(jìn)適用，生產(chǎn)可靠，節(jié)省投資，提高效益”。 (4)總結(jié)和借鑒國內(nèi)外先進(jìn)水泥生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理方面的經(jīng)驗(yàn)，在本項(xiàng)目的總體規(guī)劃、設(shè)備選型和環(huán)境保護(hù)等方面充分體現(xiàn)出二十一世紀(jì)水泥工業(yè)的先進(jìn)性。 (5)強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)觀念并貫穿在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中。 設(shè)計(jì)原則 (1)從實(shí)際生產(chǎn)出發(fā)， 堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際， 實(shí) 事 求是。 (2)貫徹 “ 構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì) ” 的指導(dǎo)思想，認(rèn)真執(zhí)行國家有關(guān)方針、政策和有關(guān)基本建設(shè)的法規(guī)。建造一個(gè) “ 環(huán)保、經(jīng) 濟(jì)、發(fā)展、先進(jìn) ” 的 化驗(yàn)室。 3 (3)以生產(chǎn)需求和市場(chǎng)為導(dǎo)向， 本著合理選擇 儀器 ，盡量選用適合生產(chǎn) 要求和精度高，操作容易的設(shè)備。注意勞動(dòng)保護(hù)，工作安全，提高勞動(dòng)效 率。 環(huán)境條件 氣象地址條件 (1)建廠地址 :齊齊哈爾 (2)氣溫：最高 +℃ 最低 19℃ (3)夏季氣壓 : 地質(zhì)、水文條件 (1)最大積雪深度： 15cm (2)最 大 凍土深度： 225cm (3)地下水位高度： 300cm (4)地形平坦、地質(zhì)條件好 其它資料 (1)水源：城市自來水 (2)電源：東北電網(wǎng) 10 000 伏 產(chǎn)品規(guī)格 ＃ 硅酸鹽水泥。 根據(jù) (GB 1751999)。 硅酸鹽水泥定義為：凡由硅酸鹽水泥熟料、0～ 5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥(即國外通稱的波特蘭水泥 )。硅酸鹽水泥分為兩種類型，不摻混合材料的稱 Ⅰ 類硅酸鹽水泥，代號(hào) P Ⅰ 。在硅酸鹽水泥粉磨時(shí)摻加不超過水泥質(zhì)量 5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱Ⅱ 型硅酸鹽水泥，代號(hào) P Ⅱ 。 設(shè)計(jì)范圍 本課題設(shè)計(jì)重點(diǎn)包括： 物料配方計(jì)算、 化學(xué)分析和物理性能檢測(cè) 方案 的選擇 與 確定、各種分析檢測(cè)儀器 的選型 、 化驗(yàn)室布置設(shè)計(jì)、 生產(chǎn)過程質(zhì)量管理與控制、化驗(yàn)室管理制度的確定、 環(huán)境保護(hù)、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的匯總等。 4 第 2 章 生料配方 計(jì)算 原料組成 根據(jù)相關(guān)資料 熟料率值選擇 KH= SM= IM=。 熟料設(shè)計(jì)熱耗 3 340kJ/kg。由表 21可知原料的各種化學(xué)成分，表 22為煤的工業(yè)分析數(shù)據(jù)。 表 21 原料與煤灰的化學(xué)成分 (wt%) 名稱 燒矢量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其他 合計(jì) 石灰石 粘土 鐵粉 煤灰 表 22 煤的工業(yè)分 及熱值 (wt%) Mad Vad Aad Fcad Q,ad(kJ/kg) 20 930 計(jì)算過程 (1)煤灰摻入量以 (100kg 熟料為準(zhǔn) ) Ga=qAadS/100Q,ad=PAadS/100 (21) 式中 Ga — 熟料中煤灰摻入量， % Q— 單位熟料熱耗， kJ/kg 熟料 Q,ad— 煤的熱值， kJ/kg Aad— 煤的空氣干燥基灰分含量， % S— 煤灰沉落率， % P— 煤耗， kg/kJ 代入數(shù)據(jù)得： Ga=% (2)估算熟料成分 已知 KH=， SM=， IM=，∑ =98%。熟料化學(xué)成分計(jì)算如下： Fe2O3=∑／ (+1)(IM+1) ++=% (22) Al2O3=IM Fe2O3=% (23) SiO2=SM(Al2O3 +Fe2O3)= % (24) CaO=∑ (Fe2O3+SiO2+Al2O3)=% (25) 計(jì)算結(jié)果見表 33。 5 表 33 化學(xué)成分計(jì)算結(jié)果 化學(xué)成分 Fe2O3 Al2O3 SiO2 CaO 百分含量 (%) (3)累加試湊計(jì)算 表 34 為累加試湊過程。 表 34 累加試湊過程 (以 100kg熟料為基準(zhǔn) ) 計(jì)算步驟 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其他 合計(jì) 備注 設(shè)計(jì)熟料成分 煤灰 (+) 石灰石 (+123) 粘土 (+) 鐵粉 (+) 累計(jì)熟料成 粘 土 () 累計(jì)熟料成分 粘土 (1) 累計(jì)熟料成分 98 KH=,SM=, IM= KH=,SM=, IM=1. 3 KH=,SM=, IM= 熱耗=(1003340)/ =(4)計(jì)算熟料料耗 由表 13可得，配制 100kg 熟料所需的干原料如下： 石灰石 =(123/) 100= 粘土 =[()/] 100= 鐵粉 =[()/] 100= 煤灰 =[] 100= (5)計(jì)算生料配比 (總的干生料 +++=) 石灰石 =() 100%=% 煤灰 =( 100%=% 鐵粉 =() 100%=% 粘土 = 100%=% (6)計(jì)算熟料濕耗料 (以 100kg 熟料為準(zhǔn) ) 石灰石 =(11%)= 石灰石水分： 1% 粘土 =(115%)= 粘土水分： 15% 鐵粉 =(%)= 鐵分水分： % 煤灰 =(110%)= 煤灰 分： 10% 6 (7)濕生料配比 (濕生料總的量： +++=) 石灰石 = 100%=% 煤灰 = 100%=% 鐵粉 = 100%=% 粘土 = 100%=% (8)石膏 水泥中用量： 6% 其中含水分： 5% 濕石膏量： 6% (1+5%)=% (9)混合材 水泥中用量： 10% 其中含水分： 10% 濕混合材的量： 10% (1+10%)=11% 7 第 3 章 實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)項(xiàng)目的檢測(cè)方法 實(shí)驗(yàn)樣品的采集 (1)原料堆場(chǎng)取樣 已進(jìn)廠的成批原材料，進(jìn)廠后可在 分批堆放的料堆上取樣。在料堆的周圍，從地面起每隔 左右，用鐵鏟畫一橫線，每 隔 1～ 2米畫一豎線，間隔選取橫豎線的交叉點(diǎn)作為取樣點(diǎn)。用鐵鏟將表面物刮去，深入 ～ 挖取 100～ 200g礦樣。 (2)破碎線上取樣 在破碎機(jī)出口皮帶上用寬 150mm槽型長柄鐵鏟每 5min截取一次，30min 合并為一個(gè)樣品，現(xiàn)場(chǎng)縮分為 2kg。截取時(shí)，鐵鏟應(yīng)緊貼傳送皮帶不得懸空。 (3)煤樣的采取 根據(jù)煤堆的不同堆形，采取點(diǎn)均勻分布在頂、腰、底或頂、底部上，底部距地面 。確定取樣點(diǎn)后，先除去 的表層煤然后挖 深的煤，邊挖邊采取煤樣，每個(gè)樣品的最小質(zhì)量為 5kg[2]。 (4)出磨生料、出磨水泥的取樣 用取樣器每 隔一定時(shí)間取一個(gè)樣品，然后混合，組成這一段時(shí)間間隔的平均樣。 (5)水泥熟料的取樣 水泥廠熟料樣由 人工取用。 (6)出廠水泥的取樣 出廠水泥按編號(hào)每編號(hào)一次。 實(shí)驗(yàn)的基本要求 依據(jù)水泥化學(xué)分析方法 (GB/T 1761996) (1)試驗(yàn)次數(shù)與要求 每項(xiàng)測(cè)定的試驗(yàn)次數(shù)規(guī)定為兩次。用兩次試驗(yàn)平均值表示測(cè)定結(jié)果。在進(jìn)行化學(xué)分析時(shí)，除另有說明外，必須同時(shí)做燒失量的測(cè)定 ；其它 各項(xiàng)測(cè)定應(yīng)同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)，并對(duì)所測(cè)結(jié)果加以校正。 (2)質(zhì)量、體積、體積比、滴定度和結(jié)果的表示用“克”表示質(zhì)量，精確至 1 g。滴定管體積用“毫升”表示，精確至 。滴定度單位用毫克 /毫升 (mg/ml)表示 。溶液的體積比以三次測(cè)定平均值表示，滴定度和體積比經(jīng)修約后保 留有效數(shù)字四位。各項(xiàng)分析結(jié)果均以百分?jǐn)?shù)計(jì)， 精確 小數(shù)二位。 (3)允許差 所列允許差均為絕對(duì)偏差，用百分?jǐn)?shù)表示。同一試驗(yàn)室的允許差是指 :同一分析試驗(yàn)室同一分析人員 (或兩個(gè)分析人員 )，采用本標(biāo)準(zhǔn)方法分析同一試樣時(shí)，兩次分析結(jié)果8 應(yīng)符合允許差規(guī)定。如超出允許范 圍，應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行第三次測(cè)定 (或第三者的測(cè)定 )，測(cè)定結(jié)果與前兩次或任一次分析結(jié)果之差值符合允許差規(guī)定時(shí)，則取其平均值，否則，應(yīng)查找原因，重新按上述規(guī)定進(jìn)行分析。不同試驗(yàn)室的允許差是指 :兩個(gè)試驗(yàn)室采用本標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)同一試樣各自進(jìn)行分析時(shí)，所得分析結(jié)果的平均值之差應(yīng)符合允許差規(guī)定。如有爭議應(yīng)商定另一單位按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行仲裁分析。以仲裁單位報(bào)出的結(jié)果為準(zhǔn)，與原分析結(jié)果北較，若兩個(gè)分析結(jié)果之差值符合允許差規(guī)定，則認(rèn)為原分析結(jié)果無誤 [3]。 (4)灼燒 將濾紙和沉淀放入預(yù)先已灼燒并恒量的坩堝中、烘干。在氧化性氣氛中慢慢灰 化，不使有火焰產(chǎn)生，灰化至無黑色炭顆粒后，放入馬弗爐中，在規(guī)定的溫度下灼燒。在干燥器中冷卻至室溫，稱量。 (5)恒量 經(jīng)第一次灼燒、冷卻、稱量后，通過連續(xù)對(duì)每次 15min 的灼燒，然后冷卻、稱量的方法來檢查恒定質(zhì)量，當(dāng)連續(xù)兩次稱量之差小于 時(shí)，即達(dá)到恒量。 化學(xué)分析 依據(jù) 水泥化學(xué)分析方法 (GB/T 1761996) (1)燒失量的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 燒失量是指試料在一定溫度下和一定灼燒時(shí)間內(nèi)，所減少的質(zhì)量在試料中所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 當(dāng)在高溫下灼燒時(shí)，試樣中的許多組分將發(fā)生一系列的化學(xué)變化。如 有機(jī)物、硫化物和某些低價(jià)化合物被氧化；碳酸鹽、硫酸鹽被分解；堿金屬化合物被分解；附著水、化合水、二氧化碳被排除等等。由此可見，燒失量實(shí)際上是灼燒后試樣中各種化學(xué)反應(yīng)質(zhì)量減輕或增加的代數(shù)和。 方法是 試樣在 950～ 1 000℃的馬弗爐中灼燒，驅(qū)除水分和二氧化碳，同時(shí)將存在的易氧化元素氧化。由硫化物的氧化引起的燒失量誤差必須進(jìn)行校正，而其他元素存在引起的誤差一般可忽略不計(jì)。 (2)不溶物的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 不溶物是指在一定濃度的酸或堿溶液對(duì)水泥 (或熟料 )進(jìn)行處理后得到的殘?jiān)４藲堅(jiān)⒎鞘侵改骋换瘜W(xué)成分，而是在規(guī)定條 件下某些混合物 (主要成分為硅、鐵、鋁 )的總量，其結(jié)果隨著測(cè)定的條件的改變而不同，對(duì)不溶物含量高的水泥試樣的影響尤為顯著。 不溶物的測(cè)定原理是：將試樣先用鹽酸處理，使可溶物質(zhì)全部溶解，濾出不溶殘?jiān)榉乐果}酸膠凝再用碳酸納溶液處理，使之生成硅酸鈉而溶解。然后以鹽酸中和、過濾、9 所得到的殘?jiān)诟邷貭t下灼燒、稱量，直至恒量。此剩余量物質(zhì)占試料質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)即為試樣中不溶物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 (3)二氧化硅的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 二氧化硅是水泥及其主要原材料中的重要成分之一，是構(gòu)成水泥熟料主要礦物硅酸三鈣和硅酸二鈣的必要成分。 二氧化硅含量的測(cè)定在水泥化學(xué)分析中占有重要位置。二氧化硅在水泥及其原材料中以硅酸鹽形式存在，試樣經(jīng)堿溶融 酸處理后，二氧化硅以硅酸形式存在。硅酸是極弱的酸，它既不能用酸堿滴定法測(cè)定，也不能用氧化還原滴定法或 EDTA 配位滴定法測(cè)定，是一種比較難以測(cè)定的成分。在水泥及其原材料的化學(xué)分析中，最早多采用使硅酸脫水的重量法，后來發(fā)展了容量法。在現(xiàn)代大型水泥廠中采用X 射線熒光分析法進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于含量 98%以上的高硅試樣，如石英砂、標(biāo)準(zhǔn)砂，可用氫氟酸處理，使二氧化硅揮發(fā)除去，利用重量差減法，求得試樣中二氧化硅的含量 [4]。 目前測(cè)定二氧化硅有三種方法：鹽酸二次蒸干重量法、氯化銨凝聚重量法、氟硅酸鉀容量法。其中氟硅酸鉀容量法測(cè)定二氧化硅，在水泥及其原材料的分析中得到廣泛的應(yīng)用，已列入我國水泥化學(xué)分析方法的國家標(biāo)準(zhǔn)中作為代用法。近年來對(duì)此方法進(jìn)行了改進(jìn)，使操作更加簡便快捷，結(jié)果準(zhǔn)確，并且成功地應(yīng)用于水泥生料配料的質(zhì)量控制上，已列入水泥用鐵質(zhì)原料、硅質(zhì)原料的化學(xué)分析方法行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中。 其原理是硅酸根離子在有過量的氟離子和鉀離子存在下的強(qiáng)酸溶液中，能與氟離子作用，生成氟硅酸根離子，并進(jìn)而與鉀離子作用，生成氟硅酸鉀沉淀。將氟硅酸鉀沉淀洗凈至無殘余酸后，使之在沸水中水解，生成相應(yīng)氫氟酸，因而可以用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，采用酚酞作指示劑，終點(diǎn)為粉紅色。 (4)三氧化二鐵的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 由于 EDTA 與 Fe3+的配位能力很強(qiáng)，二者能在較強(qiáng)的酸度下 (pH1)生成穩(wěn)定的配合物。因此可 在 ～ 60～ 70℃的溶液中，以磺基水楊酸鈉為指示劑，用 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定。 (5)三氧化二鋁的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 在進(jìn)行水泥試樣分析時(shí)，對(duì)數(shù)情況都是在同一份溶液中進(jìn)行連續(xù)滴定鐵、鋁。由于鐵、鋁的 EDTA 配合物的穩(wěn)定常數(shù)相差較大，可借控制酸度的方 法對(duì)二者進(jìn)行分布滴定。在滴定完鐵的溶液中，加入對(duì)鋁 +鈦合量過量的 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，加熱至 70～ 80℃，調(diào)整溶液體積至 150ml，將溶液 pH調(diào)整至 ，加入乙酸 乙酸納緩沖溶液 (pH=)，在煮沸 12min，取下稍冷，以 pan為指示劑，用硫酸銅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至紫紅色。 (6)氧化鈣的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 鈣的配位滴定要在強(qiáng)堿性溶液中進(jìn)行，在 pH13 時(shí)， Ca2+與鈣黃素 甲基百里香酚藍(lán)酚酞 (CMP)混合指示劑發(fā)生配位反應(yīng)，生成有綠色熒光的 Ca2+CMP 配合物。在用 EDTA10 標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定時(shí)， Ca2+CMP 配合物中的 Ca2+被 EDTA 奪去，生成無色、穩(wěn)定的 CaY2配合物，綠色熒光消失。此時(shí)，指示劑游離出來，呈現(xiàn)出來本來的顏色，即達(dá)到終點(diǎn)。 (7)氧化鎂的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 在 pH值為 10 的溶液中，以三乙醇胺、酒石酸鉀納作掩蔽劑，用酸性鉻黑 T作指示劑， EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定鈣鎂總量，除去鈣的量就可得出鎂的含量。 (8)硫酸鹽一三氧化硫的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 由于在磨制水泥中，需加入一定量的石膏，加入量的多少主要反應(yīng)在水泥中離子的數(shù)量上。所以可采用 BaCl2作沉淀劑，用鹽酸分解，控制溶液濃度在 ～ 條件下，用 BaCl2沉淀 SO42離子生成 Ba SO4沉淀。此沉淀的溶解度很小，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，灼燒后稱量即可得出 SO42的量。 (9)二氧化欽的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 在酸性溶液中 TiO2+與二安替比林甲烷生成黃色配合物，于波長 420nm 處測(cè)定其吸光度。用抗壞血酸消除三價(jià)鐵離子的干擾。 (10)一氧化錳的測(cè)定 基準(zhǔn)法 ) 在硫酸介質(zhì)中，用高碘酸鉀將錳氧化成高錳酸，于波長 530nm 處測(cè)定溶液的吸光度。用磷酸掩蔽三價(jià)鐵離子的干擾 [5]。 (11)氧化鉀和氧化鈉的測(cè)定 (基淮法 ) 水泥 經(jīng)氫氟酸 硫酸蒸發(fā)處 理除去硅。用熱水浸取殘?jiān)?。以氨水和碳酸氨分離鐵、鋁、鈣、鎂。 濾液中 的鉀、納用火焰光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。 (12)硫化物的測(cè)定 (基準(zhǔn)法 ) 在還原條件下，試樣用鹽酸分解，產(chǎn)生的硫化氫收集于氨性硫酸鋅溶液中，然后用碘量法測(cè)定。 (13)煤的工業(yè)分析 煤的工業(yè)分析是了解煤質(zhì)特性的主要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)煤的基本依據(jù)。根據(jù)煤的工業(yè)分析結(jié)果，可初步判斷煤的性質(zhì)、種類和各種煤的加工利用效果及其工業(yè)用途。 煤的工業(yè)分析方法嚴(yán)格依據(jù) (GB/T 2122020)來進(jìn)行。 ① 水分的測(cè)定 根據(jù)水在煤中存在的狀態(tài)，分為游離水和化合水。游離水是以 物理吸附的方式存在與煤中的；化合水是以化合方式同煤中的礦物質(zhì)結(jié)合的水，也叫結(jié)晶水。結(jié)晶水需要在200℃ 以上才能分解放出。煤的工業(yè)分析測(cè)定的水分是游離水，不包括結(jié)晶水。水泥用煤只測(cè)定全水分、應(yīng)用煤水分和分析煤樣水分。全水分是指進(jìn)廠煤的水分，應(yīng)用煤水分是指在生產(chǎn)過程中使用的煤的水分，分析煤樣水分是進(jìn)行煤工業(yè)分析時(shí)，所測(cè)定的空氣干燥基煤樣的水分。 ② 灰分的測(cè)定 11 煤的灰分是指在規(guī)定條件下完全燃燒后，煤中礦物質(zhì)在一定溫度下，經(jīng)分解、氧化、化合等一系列反應(yīng)后所剩下的殘留物。 ③ 揮發(fā)分的測(cè)定 煤的揮發(fā)分是指 煤樣在規(guī)定條件 下隔絕空氣加熱 (900℃加熱 7min)，并進(jìn)行水分校正后的揮發(fā)物質(zhì)產(chǎn)率。 (14)煤中全硫的測(cè)定 全硫是煤中無機(jī)硫和有機(jī)硫的總和。測(cè)定方法主要有三種：艾氏卡法 (重量法 )，庫侖滴定法和高溫燃燒中和法。其中艾氏卡法是國標(biāo) (GB/T 2141996)規(guī)定的全硫測(cè)定仲裁法。 艾氏卡法測(cè)定煤中全硫，是將煤樣與艾氏卡試劑混合灼燒，煤中生成硫酸鹽，然后使硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算煤中全硫的含量。 (15)煤的發(fā)熱量的測(cè)定 煤的發(fā)熱量 (熱值 )是正確評(píng)價(jià)動(dòng)力用煤質(zhì)量和廠礦企業(yè)計(jì)算煤耗的重要指標(biāo)。煤的發(fā)熱量 用熱量計(jì)直接進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。一般用氧彈熱量法。 氧彈熱量法原理是將一定量的試樣放在氧彈熱量計(jì)中，在充有過量氧氣的彈筒內(nèi)燃燒，氧彈熱量計(jì)的熱容量通過在相近條件下燃燒一定量的基準(zhǔn)量熱物質(zhì)苯甲酸來確定，根據(jù)試樣燃燒前后量熱系統(tǒng)產(chǎn)生的溫度升高，對(duì)點(diǎn)火熱等附加熱進(jìn)行校正后即可求得試樣的彈筒發(fā)熱量 [6]。 (16)煤灰的化學(xué)成分分析 煤灰的制備，可按煤工業(yè)分析中灰分產(chǎn)率的測(cè)定條件，將空氣干燥煤樣灼燒成灰，取出，冷卻后用研缽研細(xì)，置于灰皿中，在 (815177。 10)℃的條件下，灼燒至恒量，取出，放入磨口瓶中，存放在工作器中備用。 灰分的化學(xué)分析成分中，除三氧化二鋁含量比較高之外，其它成分的含量與黏土相似，故可采用黏土的分析方法進(jìn)行分析。 物理性能檢測(cè) (1)密度、容積密度的測(cè)定 ① 密度測(cè)定 將水泥加入裝有一定量液體介質(zhì)的李氏比重瓶內(nèi)，并使液體介質(zhì)充分地濕潤水泥顆粒。根據(jù)阿基米德定律，水泥的體積等于它所排開的水的體積，從而可得出水泥單位體積的質(zhì)量，即密度。為使測(cè)定的水泥不產(chǎn)生水化反應(yīng)，液體介質(zhì)采用無水煤油。 ② 容積密度的測(cè)定 12 用水泥裝滿容積密度測(cè)定儀的升筒，由升筒中水泥質(zhì)量即可得知該水泥的容積密度。 (2)細(xì)度的測(cè)定 細(xì)度 分生料細(xì)度和水泥細(xì)度和煤粉細(xì)度。其測(cè)定方法有負(fù)壓篩析法、水篩法、手工篩析法。負(fù)壓篩析法是用負(fù)壓篩析儀，通過負(fù)壓源產(chǎn)生的恒定氣流，在規(guī)定的篩析時(shí)間內(nèi)使實(shí)驗(yàn)篩內(nèi)的水泥達(dá)到篩分。水篩法是講實(shí)驗(yàn)篩放在水篩座上，用規(guī)定壓力的水流，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使試驗(yàn)篩內(nèi)的水泥達(dá)到篩分。手工篩析法是將實(shí)驗(yàn)篩方在接料盤上，用手工按照規(guī)定的拍打速度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度，對(duì)水泥進(jìn)行篩析實(shí)驗(yàn)。 其中負(fù)壓篩析法整個(gè)篩析過程，水泥試樣是在密封系統(tǒng)中完成的，無粉塵飛揚(yáng)，不需要專門的房間，整個(gè)篩析過程，除樣品和篩余稱量外，其它無需人工操作，因此這次設(shè)計(jì)選用負(fù)壓篩 析法。 (3)比表面積的測(cè)定 水泥比表面積的測(cè)定一般采用透氣法，目前有 (GB/T 80741987)《水泥比表面積測(cè)定方法 (勃氏法 )》和 (GB/T 2071963)《水泥比表面積測(cè)定方法》兩種。其原理都是 根據(jù)一定量的空氣通過具有一定空隙率和固定厚度的水泥層時(shí)，所受阻力不同而引起流速的變化來測(cè)定水泥的比表面積。 勃氏法由于其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可能產(chǎn)生的漏氣的部位少，測(cè)定時(shí)間短，而且完全不損壞試樣，所以現(xiàn)在水泥企業(yè)都用該法測(cè)定水泥比表面積。在本設(shè)計(jì)中也采用勃氏法。勃氏法測(cè)試時(shí)先使試樣形成空隙率一定的粉體層， 然后抽真空，使