將下面的全部復(fù)制成DOC文件,打印,慢慢看 煤的工業(yè)分析1 [煤的工業(yè)分析]煤的工業(yè)分析,又叫煤的技術(shù)分析或?qū)嵱梅治?,是評價煤質(zhì)的基本依據(jù)。
在國家標(biāo)準(zhǔn)種,煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標(biāo)的測定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標(biāo)的測定。
通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分是直接測出的,而固定碳是用差減法計算出來的。廣義上講,煤的工業(yè)分析還包括煤的全硫分和發(fā)熱量的測定, 又叫煤的全工業(yè)分析。
1、煤的水分 煤的水分,是煤炭計價中的一個輔助指標(biāo)。 煤的水分直接影響煤的使用、運輸和儲存。
煤的水分增加,煤中有用成分相對減少,且水分在燃燒時變成蒸汽要吸熱,因而降低了煤的發(fā)熱量。煤的水分增加,還增加了無效運輸,并給卸車帶來了困難。
特點是冬季寒冷地區(qū),經(jīng)常發(fā)生凍車,影響卸車,影響生產(chǎn),影響車皮周轉(zhuǎn),加劇了運輸?shù)木o張。 煤的水分也容易引起煤炭粘倉而減小煤倉容量,甚至發(fā)生堵倉事故。
隨著礦井開采深度的增加,采掘機(jī)械化的發(fā)展和井下安全生產(chǎn)的加強(qiáng),以及噴露灑水、煤層注水、綜合防塵等措施的實施,原煤水分呈增加的趨勢。為此,煤礦除在開采設(shè)計上和開采過程中的采煤、掘進(jìn)、通風(fēng)和運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)上制定減少煤的水分的措施外,還應(yīng)在煤的地面加工中采取措施減少煤的水分。
(1)煤中游離水和化合水 煤中水分按存在形態(tài)的不同分為兩類,既游離水和化合水。游離水是以物理狀態(tài)吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)管中和附著在煤顆粒表面的水分;化合水也叫結(jié)晶水,是以化合的方式同煤中礦物質(zhì)結(jié)合的水。
如硫酸鈣(NaSO4.2H2O)和高齡土(AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的結(jié)晶水。游離水在105~110C的溫度下經(jīng)過1~2小時可蒸發(fā)掉,而結(jié)晶水通常要在200C以上才能分解析出。
煤的工業(yè)分析中只測試游離水,不測結(jié)晶水。 (2)煤的外在水分和內(nèi)在水分 煤的游離水分又分為外在水分和內(nèi)在水分。
外在水分,是附著在煤顆粒表面的水分。外在水分很容易在常溫下的干燥空氣中蒸發(fā),蒸發(fā)到煤顆粒表面的水蒸氣壓與空氣的濕度平衡時就不再蒸發(fā)了。
內(nèi)在水分,是吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔中的水分。內(nèi)在水分需在100C以上的溫度經(jīng)過一定時間才能蒸發(fā)。
最高內(nèi)在水分,當(dāng)煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔內(nèi)吸附的書分達(dá)到飽和狀態(tài)時,這是煤的內(nèi)在水分達(dá)到最高值,稱為最高內(nèi)在水分。最高內(nèi)在水分與煤的孔隙度有關(guān),而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有關(guān),所以,最高內(nèi)在水分含量在相當(dāng)程度上能表征煤的煤化程度,尤其能更好地區(qū)分低煤化度煤。
如年輕褐煤的最高內(nèi)在水分多在25%以上,少數(shù)的如云南彌勒褐煤最高內(nèi)在水分達(dá)31%。最高內(nèi)在水分小于2%的煙煤,幾乎都是強(qiáng)粘性和高發(fā)熱量的肥煤和主焦煤。
無煙煤的最高內(nèi)在水分比煙煤有有所下降,因為無煙煤的孔隙度比煙煤增加了。 (3)煤的全水分 全水分,是煤炭按灰分計加中的一個輔助指標(biāo)。
a.煤中全水分的含義。煤中全水分,是指煤中全部的游離水分,即煤中外在水分和內(nèi)在水分之和。
必須指出的是,化驗室里測試煤的全水分時所測的煤的外在水分和內(nèi)在水分,與上面講的煤中不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的外在水分和內(nèi)在水分是完全不同的?;炇依锼鶞y的外在水分是指煤樣在空氣中并同空氣濕度達(dá)到平衡時失去的水分(這是吸附在煤毛細(xì)孔中的內(nèi)在水分也會相應(yīng)失去一部分,其數(shù)量隨當(dāng)時空氣濕度的降低和溫度的升高而增大),這時殘留在煤中的水分為內(nèi)在水分。
顯然,化驗室測試的外在水分和內(nèi)在水分,除與煤中不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的外在水分和內(nèi)在水分有關(guān)外,還與測試是空氣的濕度和溫度有關(guān)。b.煤的全水分測試方法要點見GB212-91。
2、煤的灰分 煤的灰分,是指煤完全燃燒后剩下的殘渣。因為這個殘渣是煤中可燃物完全燃燒,煤中礦物質(zhì)(除水分外所有的無機(jī)質(zhì))在煤完全燃燒過程中經(jīng)過一系列分解、化合反應(yīng)后的產(chǎn)物,所以確切地說,灰分應(yīng)稱為灰分產(chǎn)率。
(1)煤中礦物質(zhì) 煤中礦物質(zhì)分為內(nèi)在礦物質(zhì)和外在礦物質(zhì)。 a.內(nèi)在礦物質(zhì),又分為原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)。
原生礦物質(zhì),是成煤植物本身所含的礦物質(zhì),其含量一般不超過1~2%;次生礦物質(zhì),是成煤過程中泥炭沼澤液中的礦物質(zhì)與成煤植物遺體混在一起成煤而留在煤中的。次生礦物質(zhì)的含量一般也不高,但變化較大。
內(nèi)在礦物質(zhì)所形成的灰分叫內(nèi)在灰分,內(nèi)在灰分只能用化學(xué)的方法才能將其從煤中分離出去。 b.外來礦物質(zhì),是在菜煤和運輸過程中混入煤中的頂、底板和夾石層的矸石。
外在礦物質(zhì)形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗選的方法將其從煤中分離出去。 (2)煤中灰分 煤中灰分來源于礦物質(zhì)。
煤中礦物質(zhì)燃燒后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸鹽、黃鐵礦等礦物質(zhì)在煤的燃燒中發(fā)生分解和化合,有一部分變成氣體逸出,留下的殘渣就是灰分。
2SiO2?AL2O3?2H2O2SiO2+AL2O3+2H2O↑ -→ CaSO4?2H2OCaSO4+2H20↑ -→ CaCO3CaO+CO2↑” -→ CaO+SO3CaSO4 -→ CaO+SO32Fe2O3+8SO2↑ -→ 灰分通常比原物質(zhì)含量要少,因此根據(jù)灰分,用適當(dāng)公式校正后可近似地算出礦物質(zhì)含量。 (3)煤灰灰分對工業(yè)利用的影響 煤中灰分是煤炭計價指標(biāo)之一。
在灰分計加重,灰分是。
煤炭化驗采制化流程:1、采樣:在被采樣四周取有代表性的八個點,共采3~5千克 .采樣深度為0.4米,煤堆表面的煤不宜采取。
因為堆表面的煤在空氣中經(jīng)受了不同程度的氧化后,性質(zhì)也逐漸變化。取樣鏟的使用角度與煤堆表面呈垂直狀,遇到矸石、大塊、黃鐵礦時不可以隨意舍棄。
采樣后如不及時化驗,試樣應(yīng)密封。 2、破碎:將試樣粒度破碎至<13mm或<6mm水分小的可一次性破碎到6mm 3、縮分 :堆錐四分法(二分器法取一邊的一份,全部通過二分器,再進(jìn)行縮分至需要重量) 方法:將破碎過的試樣攤成圓錐狀,十安交叉分成四份,取對角兩份,另兩份舍去,然后,再混合攤成圓錐狀,進(jìn)行縮分,直至最后縮分至所需重量既可(約100g) 4、烘干:將縮分過的試樣平攤于不銹鋼盤中,厚度不大于粒度的1.5倍,待干燥箱溫度升至145度時,將試樣放入,鼓風(fēng)條件下(提前3分鐘鼓風(fēng)),干燥30~40分 注:預(yù)先鼓風(fēng)是為了使溫度均勻 5、全水分(外水) :a、用預(yù)先干燥并稱量過的稱量瓶(75乘35),迅速稱取粒度小于6mm的煤樣10~12g,平攤在稱量瓶中 b、打開稱量瓶蓋,放入預(yù)先鼓風(fēng)并已加熱到145度的干燥箱中,鼓風(fēng)條件下,干燥30~40分(國標(biāo)法:105~110度,鼓風(fēng)情況下,煙煤1小時,無煙煤1.5小時) c、從干燥箱中取出稱量瓶,立既蓋上蓋,在空氣中冷卻約5分,然后放入干燥器中,冷卻至室溫(約20分)稱量 d、進(jìn)行栓查性干燥,每次30分,直到連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過0.01g或質(zhì)量有所增加為止。
在后一種情況下,應(yīng)采用質(zhì)量增加前一次的質(zhì)量作為計算依據(jù)。水分在2%以下時,不必進(jìn)行檢查性干燥。
擴(kuò)展資料:化驗測量對象:一、水分(M ) 煤的水分分為兩種,一是內(nèi)在水分(Minh ) ,是由植物變成煤時所含的水分;二是外水(Mf ) ,是在開采、運輸?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)在水分總和。
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 。
水分的存在對煤的利用極其不利,它不僅浪費了大量的運輸資源,而且當(dāng)煤作為燃料時,煤中水分會成為蒸汽,在蒸發(fā)時消耗熱量;另外,精煤的水分對煉焦也產(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)焦時間延長5 一10min .二、灰分(A ):煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣稱為灰分,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)能力下降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,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)浠衔锏取?/p>
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)使用的計算揮發(fā)分的基準(zhǔn),可以計算出干基、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)熱量國際單位為百萬焦耳/千克(MJ/kg ) 。為便于比較,我們在衡量煤炭時消耗時,要把實際使用的不同發(fā)熱量的煤炭換算成標(biāo)準(zhǔn)煤。
國內(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 不能反映煤的真實品質(zhì)。國際貿(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)確的反映煤的真實品質(zhì),不受水分等外界因素影響。
參考資料:煤炭化驗_百度百科。
煤炭篩分試驗是測定煤炭粒度組成和各粒級質(zhì)量的一種基本方法。
通過篩分試驗,可了解各生產(chǎn)煤層的產(chǎn)塊率和不同粒級煤的質(zhì)量特征。所得篩分資料是合理利用煤炭資源,制定煤炭產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。
而篩分則是煤炭篩分試驗最重要的操作環(huán)節(jié),它是采用不同孔徑的篩子把煤樣按粒度的大小進(jìn)行分級的方法。理論上,大于篩孔尺寸的煤樣應(yīng)全部留在篩面上;小于篩孔尺寸的煤樣則全部透過篩孔落下,進(jìn)而起到分級的目的。
而實際操作中,由于各種因素的影響,常有一些小于篩孔尺寸的顆粒不能正常透篩,另有一些大于篩孔尺寸的顆粒則透篩進(jìn)入篩下粒級中。這樣,勢必對篩分效果產(chǎn)生不利影響,降低試驗的準(zhǔn)確性。
篩分效果的好壞受多種因素影響,歸納起來主要有以下4個方面。即:煤樣粒度組成、煤樣的外在水分和含泥量、篩體的性能及操作者的技能等。
1 煤樣粒度組成 煤樣中,直徑小于3/4篩孔尺寸的顆粒易于透過篩網(wǎng),我們稱其為“易篩?!?;粒度小于篩孔尺寸,但大于3/4孔徑的顆粒不易透篩,稱為“難篩?!?;直徑在1~1.5倍篩孔尺寸的顆粒往往形成料層,緊貼篩網(wǎng)表面,使“難篩?!辈灰淄高^,稱“阻篩?!保欢睆酱笥?.5倍篩孔尺寸的顆粒,由于相互間空隙較大,它們所形成的料層對“易篩?!焙汀半y篩?!贝┻^它去接近篩面的影響不大。顯然,煤樣中“易篩?!焙椭睆酱笥?.5倍篩孔的顆粒含量較多時,篩分速度快、效果好。
而“難篩粒”和“阻篩?!焙吭黾訒r,則會降低篩分效率,影響篩分的準(zhǔn)確性。遇到這種情況,可減少每次過篩的給料量,使大部分顆粒(特別是難篩粒)能有機(jī)會與篩面充分接觸,以得到良好的分級效果。
也可用增加煤粒在篩面停留時間及增強(qiáng)篩板振動頻率(適用于振篩機(jī))等方法來達(dá)到分級目的。 2 煤樣外在水分和含泥量 煤樣中,細(xì)粒煤的含水量一般比大顆粒高。
外在水分增大時,煤的粘滯性也增加,使細(xì)小顆粒附著在較大的顆粒上或使細(xì)小顆粒之間互相粘結(jié)成團(tuán),導(dǎo)致部分小于篩孔尺寸的煤粒不能透篩。有的煤樣含有易結(jié)團(tuán)的粘性礦物質(zhì),往往粘著在煤粒上或篩網(wǎng)上,使網(wǎng)孔變小,降低了篩分效率。
遇到上述情況時,可在篩前預(yù)先干燥煤樣,降低煤樣的粘滯性或在過篩時減少每次入料量并振動篩體,使煤樣不易粘連、堵孔。 3 篩分設(shè)備 篩分設(shè)備主要包括沖孔篩、編網(wǎng)篩、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)篩和電動振篩機(jī)等,它的工藝性能和機(jī)械性能對篩分效果有直接的影響。
(1) 篩面的類型和形狀 篩面類型分編網(wǎng)篩和沖孔篩,篩孔形狀又分圓孔篩和方孔篩。圓孔篩都是沖孔篩,它的篩分精度高,不易磨損,壽命長,但篩面開孔率低,有效透篩面積小,篩分速度慢,產(chǎn)率較低。
編網(wǎng)篩都是方孔篩,它的開孔率高,有效透篩面積大,不易堵孔,篩分速度快產(chǎn)率高,但篩網(wǎng)壽命短、易變形,變形后部分篩孔的形狀大小將會改變,從而影響篩分精度。而方孔沖孔篩的性能則介于兩者之間。
因此,在煤樣粒度較大,容易對篩面造成損壞時常選用圓孔篩,而煤樣粒度較小時則多使用方孔篩進(jìn)行篩分。 (2) 篩體的傾角及運動狀況 人工用手篩篩分時,煤樣貼篩面左右移動,篩分速度較慢,勞動強(qiáng)度大,但操作人員可根據(jù)實際情況延長或縮短過篩時間,篩分效果易于掌握。
使用振篩機(jī)時,煤樣在垂直篩板方向振動,并沿篩面坡度下滑,在此過程中完成透篩,由于振動頻率較高,因此篩分的速度快、效率高。使用振篩機(jī)時要合理調(diào)整篩體的運動強(qiáng)度和傾角,篩體振動頻率過強(qiáng),煤樣運動速度加快,透篩機(jī)會減少,分選不徹底;篩體振動過弱,煤樣不能充分散開,也不利于透篩。
篩體傾角過大,排料速度快,處理能力強(qiáng),但篩分不徹底;傾角太小,篩分較完全,但排料慢,處理能力減小,由于煤樣過篩時間增加,也會造成部分顆粒的破碎,影響篩分試驗中各粒級產(chǎn)率的真實性。通常振篩機(jī)傾角調(diào)至12.5~17.5°為宜。
必要時,可用下列方法檢查其是否篩凈,以便合理確定機(jī)械篩的主要參數(shù)(傾角等)。 方法如下:將煤樣在要求的篩子過篩后,取部分篩上物復(fù)篩,符合下表規(guī)定則認(rèn)為篩凈,如果篩下量大于下表規(guī)定,則應(yīng)把本粒級煤樣全部復(fù)篩。
煤樣篩分參數(shù): 篩孔尺寸(mm) 50 25 13 6 3 0.5 入料量(kg/m2) 10 10 5 5 5 5 搖動次數(shù)(次) 2 3 6 6 10 20 篩下量(%) <3 <3 <3 <2 <2 <1.5 4 操作者技能 操作者的技術(shù)素質(zhì)在篩分試驗中起著關(guān)鍵作用。操作人員應(yīng)具備扎實的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗,能熟練地按國標(biāo)規(guī)定進(jìn)行正確操作,并根據(jù)不同的生產(chǎn)條件,制定相應(yīng)的試驗方案,做到高效合理地利用各項生產(chǎn)資源,把對試驗產(chǎn)生不利影響的各種因素降至最低點。
煤炭篩分試驗是一項復(fù)雜的操作過程,試驗煤樣少則1~2t,多則十幾噸左右,需要多人數(shù)日才能完成。而篩分是試驗的核心工作,只有切實把握好篩分環(huán)節(jié),才能準(zhǔn)確反映煤炭的粒度組成及各粒級煤樣的質(zhì)量特征,使試驗結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
(摘自:東北亞煤炭交易中心)。
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