智能馬弗爐測(cè)定煤炭灰分的操作步驟
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智能馬弗爐的相關(guān)名稱：智能馬弗爐|智能一體馬弗爐|高溫爐|灰分測(cè)定儀|揮發(fā)分檢測(cè)儀。
煤中灰分的測(cè)定：煤的灰分就是煤在規(guī)定的條件下完全燃燒后殘留物的產(chǎn)率。煤中灰分測(cè)定方法國(guó)標(biāo)規(guī)定有兩種：緩慢灰化法和快速灰化發(fā)，其中緩慢灰化法是仲裁測(cè)定方法。
一、
煤中灰分的來(lái)源及測(cè)定的意義
煤炭的灰分來(lái)源礦物質(zhì)，而煤中礦物質(zhì)的來(lái)源有以下幾個(gè)方面：原生礦物質(zhì)—成煤物質(zhì)中所含的無(wú)機(jī)元素；次生礦物質(zhì)—煤形成過(guò)程中混入的或與煤伴生的礦物質(zhì)；外來(lái)礦物質(zhì)—煤炭開(kāi)采和加工處理中混入的礦物質(zhì)。 灰分是煤炭中的有害物質(zhì)，使煤炭質(zhì)量降低，因此灰分對(duì)于評(píng)價(jià)煤的質(zhì)量和加工利用起著重要的作用。灰分是煤炭貿(mào)易計(jì)價(jià)的主要指標(biāo)，例如十級(jí)精煤灰分為9.51%～10.00%。在煉焦工業(yè)中，灰分過(guò)高會(huì)降低焦炭的質(zhì)量，消耗更多的原材料，作為燃料燃燒時(shí)，灰分過(guò)高會(huì)降低熱效率，并增加排渣工作量。
二、灰化時(shí)煤中礦物質(zhì)所發(fā)生的反應(yīng)
煤中礦物質(zhì)在側(cè)定灰分的溫度下燃燒時(shí)，許多組分都發(fā)生了變化。
粘土和頁(yè)石礦物在500～600℃時(shí)失去結(jié)晶水。
2SiO2·AL2O3·2H2O→(加熱)2SiO2＋AL2O3＋2H2O↑
碳酸鈣受熱分解產(chǎn)生的CaO與SO3反應(yīng)生成硫酸鈣，與SiO2反應(yīng)生成硅酸鈣。
CaCO3→（加熱）CaO＋CO2↑
CaO＋SO3→（加熱）CaSO4
CaO＋SiO2→（加熱）CaSiO3
黃鐵礦被氧化
4FeS2＋11O2→（加熱）2Fe2O3＋8SO2↑
煤中有機(jī)物結(jié)合的金屬元素被氧化生成金屬氧化物。
三、緩慢灰化法
稱取一定量的空氣干燥煤樣放入馬弗爐中，以一定的速度加熱到（815±10）℃，灰化并灼燒到質(zhì)量恒定。以殘留物的質(zhì)量占煤樣的百分?jǐn)?shù)作為煤樣的灰分。
1. 儀器設(shè)備
（1）
馬弗爐：爐膛具有足夠的恒溫區(qū)，能保持溫度為（815±10）℃，爐后壁的上部帶有直徑為25～30mm的煙囪，下部離爐膛底20～30mm處有一個(gè)插熱電偶的小孔，爐門(mén)上有一個(gè)直徑為20mm的通氣孔。
馬弗爐的恒溫區(qū)應(yīng)在關(guān)閉爐門(mén)下測(cè)定，并至少每年測(cè)定一次。高溫計(jì)（包括毫伏計(jì)和熱電偶）至少每年校準(zhǔn)一次。
（2）
灰皿：瓷質(zhì)，長(zhǎng)方形，底長(zhǎng)45mm，底寬14mm。
（3）
干燥器：內(nèi)裝變色硅膠或粒狀無(wú)水氯化鈣。
（4）
分析天平：感量0.1mg。
（5）
耐熱瓷板或石棉板。
2. 智能馬弗爐測(cè)定煤炭灰分的操作步驟
（1）
在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的灰皿中，稱取粒度小于0.2mm的分析煤樣（1±0.1）g，稱準(zhǔn)至0.0002mg，均勻地?cái)偲皆诨颐笾校蛊涿科椒嚼迕椎馁|(zhì)量不超過(guò)0.15g。
（2）
將灰皿送入溫度不超過(guò)100℃的馬弗爐恒溫區(qū)中，關(guān)上爐門(mén)并使?fàn)t門(mén)留有15mm左右的縫隙。在不少于30min的時(shí)間內(nèi)將爐溫緩慢升至500℃，并在此溫度下保持30min，繼續(xù)升溫到（815±10）℃，并在此溫度下灼燒1h。
（3）
從爐中取出灰皿，放在耐熱瓷板或石棉板上，在空氣中冷卻5min左右，移入干燥器中冷卻至室溫（約20min）后稱重。
（4）
進(jìn)行檢查性灼燒，每次20min，直到連續(xù)兩次灼燒后的質(zhì)量變化不超過(guò)0.0010g為止，以***后一次灼燒后的質(zhì)量為計(jì)算依據(jù)?；曳值陀?span lang="EN-US">15.00%時(shí)，不必進(jìn)行檢查性灼燒。
四、快速灰化法
快速灰化法在國(guó)標(biāo)中有兩種方法：一是用快速灰分測(cè)定儀測(cè)定；二是同緩慢法一樣使用馬弗爐灰化測(cè)定。由于快速儀測(cè)定用的較少，這里僅講解馬弗爐灰化方法。
將裝有煤樣的灰皿，由爐外送入預(yù)先加熱至（815±10）℃的馬弗爐中灰化并灼燒至質(zhì)量恒定。以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為煤樣的灰分。
快速灰化法的分析步驟如下：
（1）
在預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的灰皿中，稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（1±0.1）g，稱準(zhǔn)至0.0002g，均勻地?cái)偲皆诨颐笾?，使其每平方厘米的質(zhì)量不超過(guò)0.15g。將盛有煤樣的灰皿預(yù)先排放在耐熱瓷板或石棉板上
（2）
將馬弗爐加熱到850℃，打開(kāi)爐門(mén)，將放有灰皿的耐熱瓷板或石棉板緩慢推入馬弗爐中，先使******排的煤樣灰化。待5～10min后，煤樣不在冒煙時(shí)，以每分鐘不大于2cm的速度把其余各排灰皿推入爐內(nèi)熾熱部分（若煤樣著火發(fā)生爆燃，試驗(yàn)應(yīng)作廢）。
（3）
關(guān)上爐門(mén)，在（815±10）℃溫度下灼燒40min。
（4）
從爐中取出灰皿，放在空氣中冷卻5min左右，移入干燥器中冷卻至室溫（約20min）后稱重。
（5）
進(jìn)行檢查性灼燒，每次20min，直到連續(xù)兩次灼燒后的質(zhì)量變化不超過(guò)0.0010g為止，以***后一次灼燒后的質(zhì)量為計(jì)算依據(jù)。如遇檢查性灼燒結(jié)果不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)該用緩慢灰化法重新測(cè)定?；曳值陀?span lang="EN-US">15.00%時(shí)，不必進(jìn)行檢查性灼燒。
五、
結(jié)果計(jì)算
空氣干燥煤樣的灰分按下式計(jì)算
Aad=m1/m×100
式中 Aad—空氣干燥煤樣的灰分，%；
m—稱取空氣干燥煤樣的質(zhì)量，g；
m1—灼燒后殘留物的質(zhì)量，g。