煤中灰分的來源及測定意義

1、煤中灰分的來源及測定意義

（1）煤中灰分的來源 

煤中的灰分不是煤的固有成分，而是煤中所有可燃物質燃燒后以及煤中礦物在一定溫度下產生一系列分解、化合等復雜反應后剩下的殘渣。灰分常稱為灰分產率。

煤中礦物的來源有3種：

①原生礦物質。

即成煤植物中所含的無機元素，一般含量較少。

②次生礦物。

它是在成煤過程中外界匯入或與煤伴生的礦物質，一般含量也較少。

③外來礦物質。

它是煤炭開采和加工處理中混入的礦物質。

（2）測定意義  

灰分是降低煤炭質量的物質，在煤炭加工利用的各種場合下都帶來有害的影響，因此測定煤的灰分對于正確評價煤的質量和利用等都有重要意義。

①灰分是煤炭貿易計價的主要指標。

②在煉焦工藝中，灰分是評價焦碳質量的重要指標。

③鍋爐燃燒中，根據灰分計算鍋爐熱效率，考慮排渣工作量等。

④在煤質研究中，根據灰分可以大致計算煤的發熱量和礦物質等。

2、測定原理

稱取一定量的空氣干燥煤樣，放入馬弗爐或灰分快速測定儀中，以一定的速度加熱到，灰化并灼燒到質量恒定。

（1）緩慢灰化法  

稱取一定量的空氣干燥煤樣，放入低于100℃的馬弗爐中，在30min內升溫至500℃，并在此溫度下保溫30min，再（815±10）℃，灼燒1h至質量恒定。以灰渣的質量占煤樣質量的百分數為灰分產率。

緩慢灰化法的理論依據為：

①爐溫在100℃一下開始實驗，30min后升至500℃從而防止煤樣爆燃。

②在500℃停留30min，使煤中硫氧化物一經生成就及時排出，避免生成硫酸鈣，減少灰中固定硫的量。

③灰化過程中始終保持良好通風狀態，使硫氧化物一經生成就及時排出，減少CaO與硫氧化物的接觸機會，因此要求高溫爐裝有煙囪，或將爐門開啟一小縫使爐內空氣自然流通。

④在815℃灼燒足夠長的時間，以保證碳酸鹽分解后及全部驅出。

（2）快速灰化法

①快速灰分測定儀法。

將裝有煤樣的灰皿放在預先加熱至（815±10）℃的灰分快速測定儀的傳送帶上，煤樣自動送入儀器內進行灰化，然后送出。以殘留物的質量占煤樣質量的百分數作為煤樣的灰分。

②馬弗爐法。

將裝有煤樣的灰皿由爐外逐漸送入預先加熱至（815±10）℃的馬弗爐中化并灼燒至質量恒定。以殘留物的質量占煤樣質量的百分數作為煤樣的灰分。

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