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原煤工业分析方法探讨
摘要:煤的工业分析也称煤的技术分析或实用分析,是了解煤质特性的主要指标,也是评价煤质的基本依据。煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。通过运用全自动工业分析仪与鼓风干燥箱、马弗炉分别对原煤的水分、灰分、挥发分进行测试对比,建立用全自动工业分析仪进行原煤工业分析的方法。
关键词:煤的工业分析,水分,灰分,挥发分,固定碳
前言:煤炭被人们称为“太阳石”、“工业的粮食”,它在为我们带来光明、温暖、凉爽等美好生活的同时,又给我们赖以生存的土地、水源、空气等造成了巨大的破坏。人们煤炭生产与消费?
1 实验部分
1.1 仪器设备
1.1.1 鼓风干燥箱。
1.1.2 马弗炉。
1.1.3 玻璃称量瓶。
1.1.4 灰皿。
1.1.5 挥发分坩埚。
1.1.6 干燥器。
1.1.7 秒表。
1.1.8 分析天平。
1.1.9 全自动工业分析仪。
1.1.10 灰分坩埚(刚玉)。
1.1.11 挥发分坩埚(刚玉)。
1.2 实验原理
1.2.1 水分:称取一定量的一般分析试验煤样,在(105~110)℃温度下干燥到质量恒定,根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。
1.2.2 灰分:称取一定量的一般分析试验煤样,在(815±110)℃温度下灰化并灼烧至质量恒定,以残留物的质量占煤样质量的质量分数作为煤样的灰分。
1.2.3 挥发分:称取一定量的一般分析试验煤样,放在带盖的瓷坩埚中,在(900±110)℃温度下,隔绝空气加热7min,以减少的质量占煤样质量的质量分数,减去该煤样的水分含量作为煤样的挥发份。
1.2.4 固定碳:煤的工业分析中,固定碳一般不直接测定,而是通过测定水分、灰分、挥发分后计算获得。
1.3 分析步骤
1.3.1 水分分析步骤(鼓风干燥箱):在预先干燥并已称量过的称量瓶内称取粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样(1±0.1)g,称准至0.0002g,平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖,放入预先鼓风并已加热到(105~110)℃的干燥箱中,在一直鼓风的条件下,烟煤干燥1h,无烟煤干燥1.5h。从干燥箱中取出称量瓶,立即盖上盖,放入干燥器中冷却至室温(约20min)后称量。进行检查性干燥,每次30min,直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过0.0010g或质量增加时为止。在后一种情况下,采用质量增加前一次的质量为计算依据。水分小于2.00%时,不必进行检查性干燥。
1.3.2 灰分分析步骤(马弗炉):在预先灼烧至质量恒定的灰皿中,称取粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样(1±0.1)g,称准至0.0002g,均匀地摊平在灰皿中,使其每平方厘米的质量不超过0.15g。将灰皿送入炉温不超过100℃的马弗炉恒温区中,关上炉门并使炉门留有15mm左右的缝隙。在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至500℃,并在此温度下保持30min。继续升温到(815±10)℃,并在此温度下灼烧1h。从炉中取出灰皿,放在耐热瓷板或石棉板上,在空气中冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温(约20min)后称量。进行检查性灼烧,温度为(815±10)℃,每次20min,直到连续两次灼烧后的质量变化不超过0.0010g为止。以最后一次灼烧后的质量为计算依据。灰分小于15.00%时,不必进行检查性灼烧。
1.3.3 挥发分分析步骤(马弗炉):在预先于900℃温度下灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚中,称取粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样(1±0.01)g,称准至0.0002g,然后轻轻振动坩埚,使煤样摊平,盖上盖,放在坩埚架上。将马弗炉预先加热至920℃左右。打开炉门,迅速将放有坩埚的坩埚架送人恒温区,立即关上炉门并计时,准确加热7min。坩埚及坩埚架放入后,要求炉温在3min内恢复至(900±10)℃,此后保持在(900±10)℃,否则此次试验作废。加热时间包括温度恢复时间在内。从炉中取出坩埚,放在空气中冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温(约20min)后称量。
1.3.4 全自动工业分析仪分析水分、灰分、挥发分分析步骤:打开“全自动工业分析仪7705”测量系统中“水[灰分]仪”测试程序和“挥发分仪”测试程序,设备初始化成功后,在“水[灰分]仪”测试程序和“挥发分仪”测试程序中,点击“试验”,进入测试界面。点击【放样】按钮,开始试验前的放样工作。先称取空坩埚重量,再在坩埚中称取粒度小于0.2mm的空气干燥基煤样1g±0.1g,称准至0.0002g。试样称量完毕,点击试验界面上的【测试】按钮,试验开始。试验结束后在“全自动工业分析仪7705”测量系统中自动显示测试结果,点击“数据查询”
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