将下面的全部复制成DOC文件,打印,慢慢看 煤的工业分析1 [煤的工业分析]煤的工业分析,又叫煤的技术分析或实用分析,是评价煤质的基本依据。
在国家标准种,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。广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定, 又叫煤的全工业分析。
1、煤的水分 煤的水分,是煤炭计价中的一个辅助指标。 煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。
煤的水分增加,煤中有用成分相对减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。
特点是冬季寒冷地区,经常发生冻车,影响卸车,影响生产,影响车皮周转,加剧了运输的紧张。 煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量,甚至发生堵仓事故。
随着矿井开采深度的增加,采掘机械化的发展和井下安全生产的加强,以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施,原煤水分呈增加的趋势。为此,煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外,还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。
(1)煤中游离水和化合水 煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分;化合水也叫结晶水,是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。
如硫酸钙(NaSO4.2H2O)和高龄土(AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的结晶水。游离水在105~110C的温度下经过1~2小时可蒸发掉,而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。
煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。 (2)煤的外在水分和内在水分 煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。
外在水分,是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发,蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。
内在水分,是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。
最高内在水分,当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱和状态时,这是煤的内在水分达到最高值,称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关,而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关,所以,最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度,尤其能更好地区分低煤化度煤。
如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上,少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤,几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。
无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降,因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了。 (3)煤的全水分 全水分,是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。
a.煤中全水分的含义。煤中全水分,是指煤中全部的游离水分,即煤中外在水分和内在水分之和。
必须指出的是,化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分,与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分(这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分,其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大),这时残留在煤中的水分为内在水分。
显然,化验室测试的外在水分和内在水分,除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外,还与测试是空气的湿度和温度有关。b.煤的全水分测试方法要点见GB212-91。
2、煤的灰分 煤的灰分,是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧,煤中矿物质(除水分外所有的无机质)在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物,所以确切地说,灰分应称为灰分产率。
(1)煤中矿物质 煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。 a.内在矿物质,又分为原生矿物质和次生矿物质。
原生矿物质,是成煤植物本身所含的矿物质,其含量一般不超过1~2%;次生矿物质,是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高,但变化较大。
内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分,内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。 b.外来矿物质,是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的矸石。
外在矿物质形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。 (2)煤中灰分 煤中灰分来源于矿物质。
煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合,有一部分变成气体逸出,留下的残渣就是灰分。
2SiO2•AL2O3•2H2O2SiO2+AL2O3+2H2O↑ -→ CaSO4•2H2OCaSO4+2H20↑ -→ CaCO3CaO+CO2↑” -→ CaO+SO3CaSO4 -→ CaO+SO32Fe2O3+8SO2↑ -→ 灰分通常比原物质含量要少,因此根据灰分,用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。 (3)煤灰灰分对工业利用的影响 煤中灰分是煤炭计价指标之一。
在灰分计加重,灰分是。
煤炭化验采制化流程:1、采样:在被采样四周取有代表性的八个点,共采3~5千克 .采样深度为0.4米,煤堆表面的煤不宜采取。
因为堆表面的煤在空气中经受了不同程度的氧化后,性质也逐渐变化。取样铲的使用角度与煤堆表面呈垂直状,遇到矸石、大块、黄铁矿时不可以随意舍弃。
采样后如不及时化验,试样应密封。 2、破碎:将试样粒度破碎至<13mm或<6mm水分小的可一次性破碎到6mm 3、缩分 :堆锥四分法(二分器法取一边的一份,全部通过二分器,再进行缩分至需要重量) 方法:将破碎过的试样摊成圆锥状,十安交叉分成四份,取对角两份,另两份舍去,然后,再混合摊成圆锥状,进行缩分,直至最后缩分至所需重量既可(约100g) 4、烘干:将缩分过的试样平摊于不锈钢盘中,厚度不大于粒度的1.5倍,待干燥箱温度升至145度时,将试样放入,鼓风条件下(提前3分钟鼓风),干燥30~40分 注:预先鼓风是为了使温度均匀 5、全水分(外水) :a、用预先干燥并称量过的称量瓶(75乘35),迅速称取粒度小于6mm的煤样10~12g,平摊在称量瓶中 b、打开称量瓶盖,放入预先鼓风并已加热到145度的干燥箱中,鼓风条件下,干燥30~40分(国标法:105~110度,鼓风情况下,烟煤1小时,无烟煤1.5小时) c、从干燥箱中取出称量瓶,立既盖上盖,在空气中冷却约5分,然后放入干燥器中,冷却至室温(约20分)称量 d、进行栓查性干燥,每次30分,直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过0.01g或质量有所增加为止。
在后一种情况下,应采用质量增加前一次的质量作为计算依据。水分在2%以下时,不必进行检查性干燥。
扩展资料:化验测量对象:一、水分(M ) 煤的水分分为两种,一是内在水分(Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水(Mf ) ,是在开采、运输等过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内在水分总和。
一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低 。
水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ,发热量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶炼精煤中水分每增加1 % ,结焦时间延长5 一10min .二、灰分(A ):煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。
外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。
内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。灰是有害物质。
动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2% 发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1 % ,焦炭强度下降2 % ,高炉生产能力下降3 % ,石灰石用量增加4 % 。
三、挥发分(V ):煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。
它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。
褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。四、固定碳含量(FC ):固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。
从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
五、发热量(Q ):发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。
发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg ) 。为便于比较,我们在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤。
国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量( Qnet,ar) ,它反映煤炭的应用效果,但外界因素影响较大,如水分等,因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量( Qnet,ar) ,它能较为准确的反映煤的真实品质,不受水分等外界因素影响。
参考资料:煤炭化验_百度百科。
煤炭筛分试验是测定煤炭粒度组成和各粒级质量的一种基本方法。
通过筛分试验,可了解各生产煤层的产块率和不同粒级煤的质量特征。所得筛分资料是合理利用煤炭资源,制定煤炭产品质量标准的重要依据。
而筛分则是煤炭筛分试验最重要的操作环节,它是采用不同孔径的筛子把煤样按粒度的大小进行分级的方法。理论上,大于筛孔尺寸的煤样应全部留在筛面上;小于筛孔尺寸的煤样则全部透过筛孔落下,进而起到分级的目的。
而实际操作中,由于各种因素的影响,常有一些小于筛孔尺寸的颗粒不能正常透筛,另有一些大于筛孔尺寸的颗粒则透筛进入筛下粒级中。这样,势必对筛分效果产生不利影响,降低试验的准确性。
筛分效果的好坏受多种因素影响,归纳起来主要有以下4个方面。即:煤样粒度组成、煤样的外在水分和含泥量、筛体的性能及操作者的技能等。
1 煤样粒度组成 煤样中,直径小于3/4筛孔尺寸的颗粒易于透过筛网,我们称其为“易筛粒”;粒度小于筛孔尺寸,但大于3/4孔径的颗粒不易透筛,称为“难筛粒”;直径在1~1.5倍筛孔尺寸的颗粒往往形成料层,紧贴筛网表面,使“难筛粒”不易透过,称“阻筛粒”;而直径大于1.5倍筛孔尺寸的颗粒,由于相互间空隙较大,它们所形成的料层对“易筛粒”和“难筛粒”穿过它去接近筛面的影响不大。显然,煤样中“易筛粒”和直径大于1.5倍筛孔的颗粒含量较多时,筛分速度快、效果好。
而“难筛粒”和“阻筛粒”含量增加时,则会降低筛分效率,影响筛分的准确性。遇到这种情况,可减少每次过筛的给料量,使大部分颗粒(特别是难筛粒)能有机会与筛面充分接触,以得到良好的分级效果。
也可用增加煤粒在筛面停留时间及增强筛板振动频率(适用于振筛机)等方法来达到分级目的。 2 煤样外在水分和含泥量 煤样中,细粒煤的含水量一般比大颗粒高。
外在水分增大时,煤的粘滞性也增加,使细小颗粒附着在较大的颗粒上或使细小颗粒之间互相粘结成团,导致部分小于筛孔尺寸的煤粒不能透筛。有的煤样含有易结团的粘性矿物质,往往粘着在煤粒上或筛网上,使网孔变小,降低了筛分效率。
遇到上述情况时,可在筛前预先干燥煤样,降低煤样的粘滞性或在过筛时减少每次入料量并振动筛体,使煤样不易粘连、堵孔。 3 筛分设备 筛分设备主要包括冲孔筛、编网筛、标准网筛和电动振筛机等,它的工艺性能和机械性能对筛分效果有直接的影响。
(1) 筛面的类型和形状 筛面类型分编网筛和冲孔筛,筛孔形状又分圆孔筛和方孔筛。圆孔筛都是冲孔筛,它的筛分精度高,不易磨损,寿命长,但筛面开孔率低,有效透筛面积小,筛分速度慢,产率较低。
编网筛都是方孔筛,它的开孔率高,有效透筛面积大,不易堵孔,筛分速度快产率高,但筛网寿命短、易变形,变形后部分筛孔的形状大小将会改变,从而影响筛分精度。而方孔冲孔筛的性能则介于两者之间。
因此,在煤样粒度较大,容易对筛面造成损坏时常选用圆孔筛,而煤样粒度较小时则多使用方孔筛进行筛分。 (2) 筛体的倾角及运动状况 人工用手筛筛分时,煤样贴筛面左右移动,筛分速度较慢,劳动强度大,但操作人员可根据实际情况延长或缩短过筛时间,筛分效果易于掌握。
使用振筛机时,煤样在垂直筛板方向振动,并沿筛面坡度下滑,在此过程中完成透筛,由于振动频率较高,因此筛分的速度快、效率高。使用振筛机时要合理调整筛体的运动强度和倾角,筛体振动频率过强,煤样运动速度加快,透筛机会减少,分选不彻底;筛体振动过弱,煤样不能充分散开,也不利于透筛。
筛体倾角过大,排料速度快,处理能力强,但筛分不彻底;倾角太小,筛分较完全,但排料慢,处理能力减小,由于煤样过筛时间增加,也会造成部分颗粒的破碎,影响筛分试验中各粒级产率的真实性。通常振筛机倾角调至12.5~17.5°为宜。
必要时,可用下列方法检查其是否筛净,以便合理确定机械筛的主要参数(倾角等)。 方法如下:将煤样在要求的筛子过筛后,取部分筛上物复筛,符合下表规定则认为筛净,如果筛下量大于下表规定,则应把本粒级煤样全部复筛。
煤样筛分参数: 筛孔尺寸(mm) 50 25 13 6 3 0.5 入料量(kg/m2) 10 10 5 5 5 5 摇动次数(次) 2 3 6 6 10 20 筛下量(%) <3 <3 <3 <2 <2 <1.5 4 操作者技能 操作者的技术素质在筛分试验中起着关键作用。操作人员应具备扎实的理论知识和丰富的实践经验,能熟练地按国标规定进行正确操作,并根据不同的生产条件,制定相应的试验方案,做到高效合理地利用各项生产资源,把对试验产生不利影响的各种因素降至最低点。
煤炭筛分试验是一项复杂的操作过程,试验煤样少则1~2t,多则十几吨左右,需要多人数日才能完成。而筛分是试验的核心工作,只有切实把握好筛分环节,才能准确反映煤炭的粒度组成及各粒级煤样的质量特征,使试验结果准确可靠。
(摘自:东北亚煤炭交易中心)。
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