第二节 煤中灰分的测定
一、煤的灰分
煤的灰分是指煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物。残留物是煤中可燃物完全燃烧,而煤中矿物质(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,灰分应称为灰分产率。
灰分是煤中的有害物质,影响煤的使用、运输和贮存。
二、灰分的测定
(一)缓慢灰化法
称取一定量的空气干燥煤样于瓷灰皿中,放入马弗炉,以一定的速度加热到(815±10)℃,灰化并灼烧到质量恒定。由残留物的质量和煤样的质量计算灰分产率。
灰皿要预先灼烧至恒重,空气干燥煤样要均匀平摊在灰皿中,且每平方厘米的质量不超过0.15g。灰皿结构尺寸如图1-3所示。
图1-3 灰皿结构尺寸(单位:mm)
空气干燥煤样的灰分按式(1-5)计算。
式中 Aad——空气干燥煤样的灰分产率,%;
m1——残留物的质量,g;
m——煤样的质量,g。
关键技术:
①灰皿应预先灼烧至质量恒定。空气干燥煤样的粒度应为0.2mm以下。
②灰分低于15%时,不必进行检查性灼烧。
(二)快速灰化法
将装有煤样的灰皿放在预先加热到(815±10)℃的灰分快速测定仪的传送带上,如图1-4所示。煤样被自动送入仪器内完全灰化,然后送出。由残留物的质量和煤样的质量计算灰分产率,结果计算同缓慢灰化法。
图1-4 快速灰分测定仪
1—管式电炉;2—传递带;3—控制仪
三、缓慢灰化法测定煤中灰分
1.仪器准备
(1)马弗炉 能保持温度为(815±10)℃,炉膛具有足够的恒温区,炉后壁的上部带有直径为25~30mm的烟囱,下部离炉膛底20~30mm处有一个插热电偶的小孔,炉门上有一个直径为20mm的通气孔。
(2)瓷灰皿 长方形,上表面长55mm、宽25mm;底面长45mm、宽22mm;高14mm。
(3)干燥器 内装变色硅胶或无水氯化钙。
(4)电子天平 感量0.0001g。
(5)耐热瓷板或石棉板 尺寸与炉膛相适应。
2.样品测定
①用预先灼烧至质量恒定的灰皿,称取粒度为0.2mm以下的空气干燥煤样(1±0.1)g,精确至0.0002g,均匀地摊平在灰皿中,使其每平方厘米的质量不超过0.15g。
②将灰皿送入温度不超过100℃的马弗炉中,关上炉门并使炉门留有15mm左右的缝隙。在不少于30min的时间内将炉温缓慢上升至500℃,并在此温度下保持30min。继续升到(815+10)℃,并在此温度下灼烧1h。
③从炉中取出灰皿,放在耐热瓷板或石棉板上,在空气中冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温后(约20min),称量。
进行检查性灼烧,每次20min,用最后一次灼烧后的质量为计算依据。