影響商品煤灰分產(chǎn)率的因素分析

來(lái)源：未知發(fā)布日期：2019-04-15 14:36【大中小】

我國(guó)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(wàn)別。煤炭質(zhì)量指標(biāo)影響著開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還對(duì)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(chǎng)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(kāi)發(fā)利用、大型燃燒／氣化技術(shù)的應(yīng)用煤質(zhì)的要求，對(duì)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(chǎng)合下都帶來(lái)有害的影響，因此準(zhǔn)確測(cè)定商品煤中灰分產(chǎn)率對(duì)于正確評(píng)價(jià)利用商品煤具有重要意義。煤中灰分來(lái)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?jiān)?。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(wú)用物質(zhì)，因此各種用途的煤都要求灰分越低越好。灰分增高時(shí)，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(shí)還要吸收熱量。此外，煤的灰分越高，它在燃燒和氣化過(guò)程中也就越容易結(jié)渣而影響正常操作。

1.灰分產(chǎn)率測(cè)定試驗(yàn)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(yàn)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(zhǎng)方形，底面長(zhǎng) 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(cè)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(cè)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(guò)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)嚢杈鶆颍缓蠓Q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(shí)要注意煤樣的粒度是否滿足國(guó)標(biāo)要求，小于 0.2mm 的空氣干燥煤樣。

3.2 燒灰時(shí)馬弗爐升溫速度對(duì)結(jié)果的影響及措施
為了測(cè)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(lái)的硫含量的多少，加熱初期升溫速度較慢，同時(shí)適當(dāng)開(kāi)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(shí)：
（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(guò)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(shí)排出，要求在灼燒過(guò)程中將爐門開(kāi)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(duì)測(cè)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(guò)正規(guī)單位檢定，并且需要對(duì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。檢定合格的馬弗爐在使用時(shí)，一般每個(gè)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(cè)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?jiān)闆r及控制措施
灼燒后的殘?jiān)夯遥?huì)吸收空氣中的水分，特別是在濕度大的環(huán)境中測(cè)試時(shí)，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(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)灰分測(cè)定準(zhǔn)確度有一定的影響。長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)表明，灰渣在空氣中放置時(shí)間越長(zhǎng)，吸收空氣中水分越多，結(jié)果就會(huì)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(yǔ)：
對(duì)灰分測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響的還有采樣、制樣等，要想準(zhǔn)確測(cè)定煤中灰分產(chǎn)率，必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求操作，掌握操作中的注意事項(xiàng)，每一環(huán)節(jié)都要認(rèn)真、細(xì)致，這樣才能提高灰分測(cè)定的準(zhǔn)確度。

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