影響商品煤灰分產(chǎn)率的因素分析
來源：未知
發(fā)布日期：2019-04-15 14:36【大 中 小】
我國煤炭資源豐富，形成年代比較多，煤炭資源賦存面積大，但是分布及不平均。煤炭資源質(zhì)量由煤炭資源類別、煤炭資源灰分含量、煤炭資源硫分含量以及煤炭資源發(fā)熱量等要素組成，并且同一煤種在質(zhì)量上存在千差萬別。煤炭質(zhì)量指標(biāo)影響著開采的經(jīng)濟(jì)性，同時還對煤炭的企業(yè)信譽(yù)及經(jīng)濟(jì)收益能夠產(chǎn)生直接影響。隨著煤炭生產(chǎn)加工利用的技術(shù)進(jìn)步和煤炭市場貿(mào)易的進(jìn)一步發(fā)展完善，如褐煤產(chǎn)品的大規(guī)模開發(fā)利用、大型燃燒／氣化技術(shù)的應(yīng)用煤質(zhì)的要求，對商品煤各種產(chǎn)品的質(zhì)量控制提出了更細(xì)、更高的要求。而灰分是降低煤炭質(zhì)量的物質(zhì)，在煤炭加工利用的各種場合下都帶來有害的影響，因此準(zhǔn)確測定商品煤中灰分產(chǎn)率對于正確評價利用商品煤具有重要意義。 煤中灰分來源煤的灰分不是煤中原有成分，而是煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)在一定溫度下產(chǎn)生一系列分解、燃燒、化合等復(fù)雜反應(yīng)后剩下的殘渣。它的組成和質(zhì)量均不同于煤中原有的礦物質(zhì)。由于煤中灰分是一種無用物質(zhì)，因此各種用途的煤都要求灰分越低越好?；曳衷龈邥r，不僅使煤的發(fā)熱量降低，而當(dāng)?shù)V物質(zhì)燃燒后成為灰分時還要吸收熱量。此外，煤的灰分越高，它在燃燒和氣化過程中也就越容易結(jié)渣而影響正常操作。
1.灰分產(chǎn)率測定試驗原理
稱取 1g 空氣干燥煤樣稱準(zhǔn)到0.0002g，放入低于 100℃的馬弗爐中，在 30min 內(nèi)升溫至 500℃，并在此溫度下保溫30min，再升溫至（815±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。
2.試驗設(shè)備
馬弗爐：能保持溫度為（815±10）℃，爐膛有足夠的恒溫區(qū)，爐后壁的上部帶有煙囪；瓷灰皿：長方形，底面長 45mm，寬 22mm，高 14mm，使用前需反復(fù)灼燒直至質(zhì)量恒定；電子天平：感量為±0.1mg；耐熱瓷板和石棉板；干燥器：以變色硅膠為干燥劑。
3.灰分產(chǎn)率測定的影響因素及措施
3.1 樣品稱取質(zhì)量的影響及措施
樣品的稱取質(zhì)量是檢測結(jié)果準(zhǔn)確與否的前提。首先，使用的電子天平精度必須是經(jīng)過正規(guī)單位檢定合格，并且在檢定有效期范圍內(nèi)。其次稱樣前，檢查電子天平是否水平，并將煤樣充分?jǐn)嚢杈鶆?，然后稱取 1g 樣品，準(zhǔn)確到 0.0002g。均勻鋪在灰皿中，否則容易導(dǎo)致灼燒不透的情況。另外稱樣時要注意煤樣的粒度是否滿足國標(biāo)要求，小于 0.2mm 的空氣干燥煤樣。
3.2 燒灰時馬弗爐升溫速度對結(jié)果的影響及措施
為了測得可靠的灰分產(chǎn)率，就必須使煤樣中黃鐵礦氧化完全，碳酸鹽分解完全，以及黃鐵礦氧化生成三氧化硫和分解生成的氧化鈣間的反應(yīng)降低到最低程度。所以煤樣在加熱初期升溫速度的快慢直接影響在煤灰中固定下來的硫含量的多少，加熱初期升溫速度較慢，同時適當(dāng)開啟爐門，使煤中大量易揮發(fā)、易分解的有機(jī)物質(zhì)（包括有機(jī)硫）和大部分黃鐵礦硫在碳酸鈣分解之前緩慢分解逸散出去。
因此燒灰時：
（1）升溫速度必須控制在 30min-40min 內(nèi)升到 500℃，在 500℃處停留 30min，再升到 815℃；
（2）灰化過程中始終保持良好的通風(fēng)狀態(tài)，使硫氧化物一經(jīng)生產(chǎn)就及時排出，要求在灼燒過程中將爐門開啟一小縫使?fàn)t內(nèi)空氣可自然流通；
（3）稱取的煤樣在灰皿底部要鋪平，防止底部煤樣中硫化物生成的二氧化硫被上部碳酸鹽分解生產(chǎn)的氧化鈣固定在灰中。
3.3 燒灰馬弗爐恒溫區(qū)的影響及措施
馬弗爐內(nèi)恒溫區(qū)溫度是否能夠恒定將對測定結(jié)果產(chǎn)生極大的影響。通常使用久了的馬弗爐恒溫效果較差。因此馬弗爐每年需要經(jīng)過正規(guī)單位檢定，并且需要對恒溫區(qū)前后左右上下的溫度進(jìn)行確定，恒溫區(qū)大小是否仍符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。檢定合格的馬弗爐在使用時，一般每個月都要用標(biāo)準(zhǔn)煤樣標(biāo)定一次機(jī)，檢查機(jī)子的穩(wěn)定性。檢測樣品放入馬弗爐中應(yīng)準(zhǔn)確放置在恒溫區(qū)內(nèi)。
3.4 灼燒后的殘渣吸水情況及控制措施
灼燒后的殘渣（煤灰）會吸收空氣中的水分，特別是在濕度大的環(huán)境中測試時，水分影響比較大，因此煤灰從馬弗爐中取出后在空氣中放置時間的長短，對灰分測定準(zhǔn)確度有一定的影響。長期工作經(jīng)驗表明，灰渣在空氣中放置時間越長，吸收空氣中水分越多，結(jié)果就會偏高，導(dǎo)致準(zhǔn)確度降低。因此應(yīng)先將灼燒后的灰渣放置空氣中冷卻 5 分鐘，然后盡快轉(zhuǎn)移至恒溫干燥器中，冷卻至室溫，進(jìn)行稱量。
結(jié) 語：
對灰分測定結(jié)果產(chǎn)生影響的還有采樣、制樣等，要想準(zhǔn)確測定煤中灰分產(chǎn)率，必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求操作，掌握操作中的注意事項，每一環(huán)節(jié)都要認(rèn)真、細(xì)致，這樣才能提高灰分測定的準(zhǔn)確度。
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