煤炭化驗(yàn)儀器測(cè)量對(duì)象

一、水分(M )

煤的水分分為兩種，一是內(nèi)在水分(Minh ) ，是由植物變成煤時(shí)所含的水分;二是外水(Mf ) ，是在開采、運(yùn)輸?shù)冗^程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和內(nèi)在不分總和。一般來講，煤的變質(zhì)程度越大，內(nèi)在水分越低。褐煤、長(zhǎng)焰煤內(nèi)在水分普通較高，貧煤、無煙煤內(nèi)在水分較低。

水分的存在對(duì)煤的利用極其不利，它不僅浪費(fèi)了大量的運(yùn)輸資源，而且當(dāng)煤作為燃料時(shí)，煤中水分會(huì)成為蒸汽，在蒸發(fā)時(shí)消耗熱量;另外，精煤的水分對(duì)煉焦也產(chǎn)生一定的影響。一般水分每增加2 % ，發(fā)熱量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶煉精煤中水分每增加1 % ，結(jié)焦時(shí)間延長(zhǎng)5 一10min .

二、灰分(A )

煤在徹底燃燒后所剩下的殘?jiān)Q為灰分，灰分分外在灰分和內(nèi)在灰分。外在灰分是來自頂板和夾研中的巖石碎塊，它與采煤方法的合理與否有很大關(guān)系。外在灰分通過分選大部分能去掉。內(nèi)在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機(jī)物，內(nèi)在灰分越高，煤的可選性越差?；沂怯泻ξ镔|(zhì).動(dòng)力煤中灰分增加，發(fā)熱量降低、排渣量增加，煤容易結(jié)渣;一般灰分每增加2% ?發(fā)熱量降低10okcal / kg 左右。冶煉精煤中灰分增加，高爐利用系數(shù)降低，焦炭強(qiáng)度下降，石灰石用量增加;灰分每增加1 % ，焦炭強(qiáng)度下降2 % ，高爐生產(chǎn)能九下降3 % ，石灰石用量增加4 % .

三、揮發(fā)分(V )

煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時(shí)，所排出的氣體和液體狀態(tài)的產(chǎn)物稱為揮發(fā)分。揮發(fā)分的主要成分為甲烷、氫及其他碳?xì)浠衔锏?。它是鑒別煤炭類別和質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。一般來講，隨著煤炭變質(zhì)程度的增加，煤炭揮發(fā)分降低。褐煤、氣煤揮發(fā)分較高，瘦煤、無煙煤揮發(fā)分較低。

四、固定碳含量(FC )

固定碳含量是指除去水分、灰分和揮發(fā)分的殘留物，它是確定煤炭用途的重要指標(biāo)。從100減去煤的水分、灰分和揮發(fā)分后的差值即煤的固定碳含量。根據(jù)使用的計(jì)算揮發(fā)分的基準(zhǔn)，可以計(jì)算出干基、干燥無灰基等不同基準(zhǔn)的固定碳含量。

五、發(fā)熱量(Q )

發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤完全的燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量，主要分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。煤的高位發(fā)熱量減去水的汽化熱即是低位發(fā)熱量。發(fā)熱量國(guó)際單位為百萬焦耳/千克(MJ/kg ) ，常用單位大卡斤克，換算關(guān)系為:1MJ / kg =239 . 14kcal / kg 1J = 0.239gcal 1cal= 4 . l8J 。如發(fā)熱量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550¡239 . 14 = 23MJ/kg .為便于比較，我們?cè)诤饬棵禾繒r(shí)消耗時(shí)，要把實(shí)際使用的不同發(fā)熱量的煤炭換算成標(biāo)準(zhǔn)煤，標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量為29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg )。國(guó)內(nèi)貿(mào)易常用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為收到基低位發(fā)熱量( Qnet,ar) ，它反映煤炭的應(yīng)用效果，但外界因素影響較大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真實(shí)品質(zhì)。國(guó)際貿(mào)易通用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為空氣干燥基高位發(fā)熱量( Qnet,ar) ，它能較為準(zhǔn)確的反映煤的真實(shí)品質(zhì)，不受水分等外界因素影響。在同等水分、灰分等情況下，空氣干燥基高位發(fā)熱量比收到基低位發(fā)熱量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg)左右.

六、膠質(zhì)層最大厚度(Y )

煙煤在加熱到一定溫度后，所形成的膠質(zhì)層最大厚度是煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定中利用探針測(cè)出的膠質(zhì)體上、F 層面差的最大值。它是煤炭分類的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。動(dòng)力煤膠質(zhì)層厚度大，容易結(jié)焦;冶煉精煤對(duì)膠質(zhì)層厚度有明確要求.

七、粘結(jié)指數(shù)(G )

在規(guī)定條件下以煙煤在加熱后粘結(jié)專用無煙煤的能力，它是煤炭分類的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，是冶煉精煤的重要指標(biāo)?？萁Y(jié)指數(shù)越高，結(jié)焦性越強(qiáng).

八、煤灰熔融性溫度(灰熔點(diǎn))

在規(guī)定條件下得到的隨加熱溫度而變化的煤灰熔融性變形溫度(DT )、軟化溫度( ST )、流動(dòng)溫度(FT ) ，常用軟化溫度(ST )來表示?；胰廴谛詼囟仍礁撸夯也蝗菀捉Y(jié)渣。因鍋爐設(shè)計(jì)不同，對(duì)灰熔融性溫度要求也不一樣。煤灰熔融性溫度的高低，直接關(guān)系到煤作為燃料和氣化原料時(shí)的性能，煤灰熔融性溫度低，煤灰容易結(jié)渣，增加了排渣的難度，尤其是固態(tài)排渣的鍋爐和移動(dòng)床的氣化爐，煤灰熔融性溫度要求較高。

九、哈氏可磨指數(shù)(HGI )

哈氏可磨指數(shù)是反映煤的可磨性的重要指標(biāo)。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的難易程度?？赡ブ笖?shù)趙大，煤趙容易磨碎成粉。在發(fā)電煤粉鍋爐和高爐噴吹用煤，可磨指數(shù)是質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。

十、吉氏流動(dòng)度(ddpm)

煤的流動(dòng)度是表征煤在干餾時(shí)形成的膠質(zhì)體的粘度，是煤的塑性指標(biāo)之一。流動(dòng)度是研究煤的流變性和熱分解力學(xué)的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指導(dǎo)配煤和焦炭強(qiáng)度預(yù)測(cè)。吉氏流動(dòng)度是以固定力矩在煤受熱形成的膠質(zhì)體中轉(zhuǎn)動(dòng)的最大轉(zhuǎn)速表示的流動(dòng)度指標(biāo)，用每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的角度來表示。

十一、增鍋膨脹序數(shù)(CSN )

增塌膨脹序數(shù)是在規(guī)定條件下以煤在增禍中加熱所得焦塊膨脹程序的序號(hào)表征煤的膨脹性和塑性指標(biāo).增禍膨脹序數(shù)的大小取決于煤灰熔融性、膠質(zhì)體生成期間析氣情況和膠質(zhì)體的不透氣性。

對(duì)應(yīng)的主要產(chǎn)品有:量熱儀,定硫儀，馬弗爐、工業(yè)分析儀，水分測(cè)定儀(或干燥箱)，測(cè)氫儀(碳?xì)湓販y(cè)定儀),灰熔融性測(cè)定儀，粘結(jié)指數(shù)測(cè)定儀,轉(zhuǎn)鼓系列等。主要應(yīng)用于:煤炭、電力、冶金建材、地質(zhì)、石油、化工、橡膠、環(huán)保、食品、飼料、焦化、大專院校及科研部門的實(shí)驗(yàn)室等。

麒麟分析儀器煤炭化驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)流程→煤質(zhì)分析方法

實(shí)驗(yàn)流程

采樣

↓

用破碎機(jī)破碎至6毫米以下 → 取10--12克做全水

↓

用二分器縮分(或"十字"縮分)

↓

用鼓風(fēng)干燥箱烘干煤樣，并作出全水

↓

用密封式制樣機(jī)制成0.2毫米以下煤樣

↓

取0.9~1.1克精確至0.0001克做灰分(用高溫爐項(xiàng)目2快灰)

取0.9~ 1.1克精確至0.0001克做分析水(用鼓風(fēng)干燥箱)

取0.9~1.1克精確至0.0001克做發(fā)熱量(用量熱儀)

取0.9~1.1克精確至0.0001克做揮發(fā)份(用高溫爐項(xiàng)目6做揮發(fā)份)

取50毫克做全硫

南京麒麟儀器實(shí)驗(yàn)方法

1. 全水(Mt)

稱取6毫米以下煤樣10~12克精確至0.001克，放入事先升溫至105~110度的鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，無煙煤烘干3小時(shí)，煙煤烘干2小時(shí)后取出。

全水=(減少的部分質(zhì)量/試樣重量)*100

2.分析水(Mad)

稱取0.2毫米以下煤樣1克精確至0.0001克，放入事先升溫至105~110度的鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，無煙煤烘干1.5小時(shí)，煙煤烘干1小時(shí)后取出。

分析水=(減少的部分質(zhì)量/試樣重量)*100

3.灰分(Aad)

打開高溫爐電源，按"選項(xiàng)"鍵使"項(xiàng)目"顯示"2"，然后按下"啟動(dòng)"和"消音"，"程序"顯示"1"鍵儀器自動(dòng)升溫至850度"程序"顯示"2"后報(bào)警

用灰皿稱取0.2毫米以下煤樣1克精確至0.0001克

打開爐門將試樣放在爐門口，緩慢將試樣推入爐膛中央的高溫帶，(注意!不要是使煤樣爆燃，煙囪閥應(yīng)打開)然后關(guān)上爐門按下"觸發(fā)"鍵，儀器自動(dòng)向815度恒溫40分后報(bào)警結(jié)束

灰分=(灰皿中殘?jiān)闹亓?試樣重量)*100

4.揮發(fā)分(Vad)

打開高溫爐電源，按"選項(xiàng)"鍵使"項(xiàng)目"顯示"6"，然后按下"啟動(dòng)"和"消音"，"程序"顯示"1"鍵儀器自動(dòng)升溫至920度"程序"顯示"2"后報(bào)警

用揮發(fā)份坩堝稱取0.2毫米以下煤樣1克精確至0.0001克

打開爐門將試樣放在爐門口，迅速將試樣放入爐膛中央的高溫帶，(注意!煙囪閥應(yīng)關(guān)閉，三分鐘內(nèi)爐溫必須升至900度)然后關(guān)上爐門按下"觸發(fā)"鍵，儀器自動(dòng)向900度恒溫7分鐘。6分30秒報(bào)警7分鐘整取出后結(jié)束

取出后在空氣中冷卻約5分鐘后放入干燥器15分鐘后稱量(無干燥器的，將樣品冷卻至室溫)。

揮發(fā)份=(灼燒后減少的部分重量/試樣重量)*100 – Mad

5.固定碳

固定碳=100-(灰分+揮發(fā)+分析水)。

煤炭化驗(yàn)儀器離開了熱電偶就無法測(cè)溫，控溫。熱電偶有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)斷裂，所以最后備用一支與 煤炭化驗(yàn)儀器 相配的熱電偶，以防止熱電偶出現(xiàn)問題影響我們化驗(yàn)工作。常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套 的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。其中S、R、B屬于貴金屬 熱電偶，N、K、E、J、T屬于廉金屬熱電偶。了解熱電偶分類知識(shí)后，我們把煤炭化驗(yàn)儀器所有的熱電偶進(jìn)行歸類。 測(cè)硫儀使用溫度為1150度，一般用S型熱電偶。 量熱儀 使用溫度一般在5~40度，一般用于PT100型熱電阻。 馬弗爐和干燥箱使用溫度一般在30~1000度，一般用K型熱電偶。硅碳棒加熱的馬弗爐用S型，個(gè)別干燥箱用E型熱電偶或者PT100型。大多數(shù)煤炭化驗(yàn)儀器都離不開加熱，所以熱電偶是煤質(zhì)化驗(yàn)儀器不可缺少的配件。 ?