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羅加坩堝粘結指數測定儀坩堝   羅加坩堝粘結指數測定儀坩堝1. 水分 (1) 外在水分(Wwz)外在水分是指煤在開采、運輸和洗選過程中潤濕在煤的外表以及大毛細孔（直徑＞10-5厘米）中的水。它以機械方式與煤相連結著，較易蒸發,其蒸汽壓與純水的蒸汽相等.在空氣中放置時,外在不分不斷蒸發,直至煤中水分的蒸汽壓與空氣的相對濕度達到平衡時為止,此時失去的水分就是外在水分.含有外在水分的煤稱為應用煤,失去外在水分的煤稱為風干煤.外在水分的多少與煤粒度等有關,而與煤質無直接關系. (2)內在水分(Wnz)吸附或凝聚在煤粒內部的毛細孔（直徑<10-5厘米>中的水,稱為內在水分.內在水分指將風干煤加熱到105～110時所失去的水分,它主要以物理化學方式(吸附等)與煤相連結著,較難蒸發,故蒸氣壓小于純水的蒸汽壓.失去內在水分的煤稱為干燥或干煤. 2. 分灰 1).灰分的來源和種類煤灰幾呼全部來源于煤中的礦物質,但煤在燃燒時,礦物質大部分被氧化,分解,并失去結晶水,因此,煤灰的組成和含量與煤中礦物質的組成和含量差別很大.我們一般說的煤的灰分實際上就是煤灰產率，煤中礦物質和灰分的來源,一般可分三種. (1)原生礦物質它是原來存在于成煤植物中的礦物質,質緊密地結合在一起,極難用機械的方法將其分開.它燃燒后形成母體灰分,這部分數量很小 (2)次生礦物質當亡植質堆積和菌解時,由風和水帶來的細粘土,砂粒或由水中鈣,鎂,鐵等離子生成的腐植酸鹽及FeS2等混入而成,在煤中成包裹體存在.用顯微鏡觀察煤的光片或薄片時,如它們均勻分布在煤中,并且顆粒很細,則很難與煤分離;如它們顆粒較大,比重與差很大,并在煤中分布不均,則把煤破啐后尚可能將它們洗選掉. 煤中的原生礦物質和次生礦物質合稱為內在礦物質.來自于內在礦物質的灰分,稱為內在灰分.一般次生礦物質在煤中的含量也不多,僅有少數煤層中次生礦物質較多,如遷移堆積抽形成的煤層即如此. (3)外來礦物質這種礦物質原來不含于煤層中,它是由在采煤過程中混入煤中的頂,底板和夾矸層中的矸石所形成的. 其數量多少,根據開采條件在很大的范圍里波動.它的主要成分為SiO2,A12O3,也有一些CaSO3，CaSO4，FeS2等。這類礦物質應通過加強質量管理，機智地使用，鞏固坑道，合理采煤并通過轉筒篩選機篩選和手選的方法予以減少。外來礦物質的塊度，比重越大時，越易分離，可用一般選煤方式將它除掉。外來礦物質在煤燃燒時形成的灰分稱為外在灰分。 2)煤灰熔融性煤灰熔融性和煤灰粘度是動力用煤的重要指標.煤灰熔融性習慣上稱作煤灰熔點,但嚴格來講這是不確切的.因為煤灰是多種礦物質組成的混合物,這種混合物并沒有一個固定的熔點,而僅有一個熔化溫度的范圍.開始熔化的溫度遠比其中任一組分純凈礦物質熔點為低.這些組分在一定溫度下還會形成一種共熔體,這種共熔體在熔化狀態時,有熔解煤灰中其他高熔點物質的性能,從而改變了熔體的成及其熔化溫度. 煤灰的熔融性和煤灰的利用取決于煤灰的組成.煤灰成分十分復雜,主要有:SiO2,A12O3,Fe23,CaO,MgO,SO3等,如下表所示: 我國煤灰成分的分析 灰分成分 SiO2 A12O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O 含量(%) 15~60 15~40 1~35 1~20 1~5 1~5 煤灰成分及其含量與層聚積環境有關。我國很多煤層的礦物質以粘土為主，煤灰成分則為SiO2，A12O3為主，兩者總和一般可達50~80%。在濱海沼澤中形成的煤層，如華北晚石紀煤層黃鐵礦含量高，煤灰中Fe2O3及SO3含量亦較高；在內陸湖盆地中形成的某些第三紀褐煤的煤灰中CaO含量較高。 試驗資料表明，SiO2含量在45~60%時，灰熔點隨SiO2含量增加而降低；SiO2在其含量<45%或>60%時，與灰熔點的關系不夠明顯。A12O3在煤灰中始終起增高灰熔點的作用。煤灰中A12O3的含量超過期30%時，灰熔點在1500。灰成分中Fe2O3，CaO，MgO均為較易熔組分，這些組分含量越高，灰熔點就越低。灰熔點也可根據其組成用經驗公式進行計算。 3.揮發分和固定碳 揮發分主要是煤中有機質熱分解的產物，評價煤質時為了排除水分，灰分，變化的影響，須將分析煤樣揮發分換算為以可燃物為基準的揮發分，以符號VR表示。換算分式為： Vr=Vf100 100-WF-AF 式中：Vr——可燃基（無水無灰基）揮發分，%； Vf——分析基揮發分，%； Wf——分析煤樣水分，%； Af——分析煤樣灰分，%。 揮發分隨煤化程度升高而降低的規律性十分明顯，可以初步估計煤的種類和化學工藝性質，而且揮發分的測定簡單，快速，易于標幾乎世界各國都采用可燃基揮發分（Vr）作為煤炭工業分類的分燈指標。 揮發分的分析結果常受煤中礦物質的影響。所以當煤中碳酸鹽含量較高，礦物質在高溫下分解出來的CO2，結果水等也包括在揮發分內。所以當煤中碳酸鹽含量較高，分解出來的CO2產率大于2%時，需要對煤的揮發進行正。也可在測定揮發分之前，用鹽酸處理分析煤樣，使煤中碳中碳酸鹽事先分解。在我國大我數煤中，粘土礦物，高嶺土在560析出的結果水也算入揮發分，因此粘土礦物含量高的煤所測出的揮發分通常偏高。 固定碳就是測定揮發分后殘留下來的機物質的產率，可按下式算出：Cgd=1000-（Wf+Af+Vf） 焦渣按其形狀，特征的不同可分為八種類型，用來初步表不同煤種的粘性，熔融性及膨脹性。根據揮發分測定后的焦渣可知，泥炭，褐煤，煙煤中長焰煤，貧煤及無煙煤沒有粘結性；煙煤中氣，肥，焦，瘦煤都有粘結性，可作為煉焦煤，而其中肥煤和焦煤沒有粘結性，其坩堝焦熔融，粘結良好且具有膨脹性。 煤的形成 在地質歷*，沼澤森林覆蓋了大片土地，包括菌類、蕨類、 灌木、喬木等植物。但在不同時代海平面常有變化...... 當水面升高時，植物因被淹而亡。如果這些亡的植物被沉 積物覆蓋而不透氧氣，植物就不會分解，而是在地下形成有機 地層。隨著海平面的升降，會產生多層有機地層。 經過漫長的地質作用，在溫度增高、壓力變大的還原環境中，這一有機層會轉變為煤層。因埋深和埋藏時間的差異，形成的 煤也不盡相同。 煤的物理性質 主要包括煤的密度、表面性質（濕潤性、表面積、孔隙度）、光學性質(折射率、反射率)、電性質（電導率、介電常數）、磁性質、熱性質（比熱容、熱導率、熱穩定性）和機械性質（硬質、脆度、可磨性）。 煤的工藝性質 ①粘結性。指煙煤在受熱時本體粘結或與外加惰性物質粘結的能力，它是評價工業用煤特別是煉焦煤的主要指標。實驗室測定方法有粘結指數、坩堝膨脹序數、羅加指數等。②結焦性。指在模擬工業焦爐條件下，或在半工業性試驗焦爐內，煤結成焦炭時的性能，實驗室測定方法有奧亞膨脹度、膠質層指數、葛金焦型等。③發熱量。指單位質量的煤在燃燒時放出的熱量。它是評價燃料煤的主要指標。根據計算時燃燒產物中水的狀態不同，有高位發熱量與低位發熱量之分，包含燃燒生成的水蒸氣冷凝潛熱的，稱為高位發熱量，不包括水蒸氣冷凝潛熱的，稱為低位發熱量。④反應性。又稱活性，是指在一定溫度下，煤與不同氣體介質如二氧化碳、水蒸氣、氧氣、氫氣作用的氣化反應能力。⑤熱穩定性。指氣化、燃燒用煤在加熱時塊度變化的性質。⑥焦油產率。是評價煤和油頁巖煉油適宜性的指標，通常采用鋁甑低溫干餾法測定。⑦可選性。是反映煤在洗選過程中，除去其中礦物質的難易程度。它是將各級粒度的煤在不同密度的液體中經浮沉試驗而確定的。⑧灰熔點和熔融灰的粘度。將煤灰制成三角錐體，放在高溫爐中，在一定氣氛下加熱，觀察灰錐形狀的變化,從而測定變形溫度T1、軟化溫度T2和流動溫度T3,其中T2表示煤灰熔點。熔融灰的粘度用高溫粘度計測量。