煤质分析中影响灰分测定的因素

煤质分析中影响灰分测定的因素

摘 要：煤的灰分是指煤在规定的条件下完全燃烧后残留物的产率。煤中灰分含量的高低，不但影响着煤炭的发热量和使用质量，而且对煤炭的经济成本有着很大关系。本文从影响灰分测定的要素：升温与控温要求、设备的形式和大小、试样容器及试样量的规定、灰化条件等几方面，依据仲裁测定方法——缓慢灰化法，阐述了灰分测定中应注意的问题，并提出了合理化建议，以便得到更准确的测定结果。

关键词：灰分测定 升温控温 煤样厚度 检查性灼烧 煤质分析

前言：灰分是评价煤炭质量的基本指标，灰分含量的多少直接影响着煤炭质量的优劣，继而对煤炭的销售价格和工农业利用造成不同程度的影响。煤的灰分并不是煤的固有成分，而是煤中矿物质在一定条件下，经各种物理和化学反应后的产物。在煤质分析试验方法中对煤的非固有成分和特性的分析试验方法，也称煤的规范性试验方法。煤的规范性试验方法，其试验结果是随着试验方法、条件、仪器设备而变，因此在灰分分析试验中，条件不同，灰分产率也不同。

一、煤质分析中影响灰分测定的因素

1.灰分测定对仪器设备的规定

高温电阻炉：测定灰分用的高温炉，最高使用温度不超过1000℃，采用电阻丝加热，故称为高温电阻炉。因其炉丝多呈箱形，故又称箱形高温炉或马弗炉。马弗炉要求炉膛具有足够的恒温区，能保持温度为（815±10）℃，马弗炉的恒温区不是固定的，会随马弗炉的使用状况不同而改变，所以应定期测定恒温区。马弗炉的恒温区应在关闭炉下测定，并至少每年测定一次。高温计（包括毫伏计和热电偶）至少每年校准一次。

马弗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。用不装烟囱的马弗炉时，由于通风不好，生成的硫化物排除不畅，一部分被灰中的碱性氧化物—主要是氧化钙固定，使灰分偏高。若马弗炉门未留有测恒温区时的热电偶插孔，可用厚石棉板或其他保温材料制成上有大小适当的圆孔的挡板，代替马弗炉门。按照计量部门的规定，高温计应定期检定，至少每年一次。

2.灰分测定中升温与控温要求

3.样品的放置与测定要求

标准规定，煤样应置于灰皿中，并摊平，其厚度不应超过每平方厘米0.15g，而不应使用各类坩埚代替灰皿。如使用各类瓷坩埚放置煤样，必然煤层厚度较厚，即使完全灰化，也会因煤样底部生成的硫氧化物被表面灰中氧化钙所固定，从而

使灰分值测定结果偏高。

4.灰化条件与结果计算

煤样灰化时，如多个试样置于同一炉中，由于灰化过程中反应产物的相互作用，有可能影响灰分值。特别是煤中含硫量较高及灰中氧化钙含量较大时，影响则更为明显。如果进行重要试验，还是对1个煤样单独进行灰化测定，以避免其他煤样对测定的干扰。

如果燃煤灰分含量大于15.00%，则应进行检查性灼烧，每次20min，直到连续两次灼烧后的质量变化不超过0.0010 g为止。用最后一次灼烧后的质量来计算灰分含量。在一般性试验中，灰化时间可适当延长，确保灰化完全，这样就免于进行检查性灼烧，以节约时间，又简化操作。当然，对于重要试验，必须进行检查性灼烧，以确保结果准确。

二、煤质分析中对灰分测定的合理化建议

煤质灰分含量高，煤的发热量就低，使得煤炭成本相对增加，同时多灰分的煤易造成环境污染。因此，加强煤质灰分的测定和控制引起了社会的广泛关注，为此国家出台了相关政策，划分了严格的质量等级（如图1），用以检测和提高煤质质量。

图1 煤的灰分分级

另外，对于灰分测定过程中，仪器设备、升温与控温要求、设备形状和大小、试样容器及试样量的规定、灰化条件等影响因素做了详细分析，指出在煤质分析中，灰分测定必须严格执行分析方法规定的操作条件和程序。其次，重视灰分结果的分析，以提供更准备的参考依据，指导煤炭开采。其次在测定方面，要重视先进技术的引入，加强机械自动化设备的研发，进一步将科学技术与生产力结合起来，应用高性能的灰分检测仪器，过程中严格规范手法、技能的应用，必要时提供技术人员跟踪和咨询服务，确保灰分测定的规范性操作，提供正确的煤质分析数据。

三、结束语

灰分是煤炭中的有害物质，使煤炭质量降低，因此灰分对于评价煤的质量和加工利用起着重要的作用。灰分是煤炭贸易计价的主要指标。在炼焦工业中，灰分过高会降低焦炭的质量，消耗更多的原材料，作为燃料燃烧时，灰分过高会降低热效率，并增加排渣工作量。由此可见煤的灰分测定对煤炭企业经济效益具有极其重要的意义。随着煤炭市场的激烈竞争，加强开采过程控制，努力提升灰分检测技术，综合提高煤炭质量，是现有企业得以立足和发展之本。我相信，随着计算机的广泛应用，新型自动化的灰分测定仪器将会代替人工作业模式，减少测定中的影响因素，提供更正确数据服务。

参考文献

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[3]王钰，罗子付.昭阳煤矿岩浆侵入特征及其对煤层的改造[J].煤炭技术，2006（1）.