影响商品煤灰分产率的因素分析
来源：未知
发布日期：2019-04-15 14:36【大 中 小】
我国煤炭资源丰富，形成年代比较多，煤炭资源赋存面积大，但是分布及不平均。煤炭资源质量由煤炭资源类别、煤炭资源灰分含量、煤炭资源硫分含量以及煤炭资源发热量等要素组成，并且同一煤种在质量上存在千差万别。煤炭质量指标影响着开采的经济性，同时还对煤炭的企业信誉及经济收益能够产生直接影响。随着煤炭生产加工利用的技术进步和煤炭市场贸易的进一步发展完善，如褐煤产品的大规模开发利用、大型燃烧／气化技术的应用煤质的要求，对商品煤各种产品的质量控制提出了更细、更高的要求。而灰分是降低煤炭质量的物质，在煤炭加工利用的各种场合下都带来有害的影响，因此准确测定商品煤中灰分产率对于正确评价利用商品煤具有重要意义。 煤中灰分来源煤的灰分不是煤中原有成分，而是煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、燃烧、化合等复杂反应后剩下的残渣。它的组成和质量均不同于煤中原有的矿物质。由于煤中灰分是一种无用物质，因此各种用途的煤都要求灰分越低越好。灰分增高时，不仅使煤的发热量降低，而当矿物质燃烧后成为灰分时还要吸收热量。此外，煤的灰分越高，它在燃烧和气化过程中也就越容易结渣而影响正常操作。
1.灰分产率测定试验原理
称取 1g 空气干燥煤样称准到0.0002g，放入低于 100℃的马弗炉中，在 30min 内升温至 500℃，并在此温度下保温30min，再升温至（815±10）℃，灼烧 1h 至质量恒定。以灰渣的质量占煤样质量的百分数为灰分产率。
2.试验设备
马弗炉：能保持温度为（815±10）℃，炉膛有足够的恒温区，炉后壁的上部带有烟囱；瓷灰皿：长方形，底面长 45mm，宽 22mm，高 14mm，使用前需反复灼烧直至质量恒定；电子天平：感量为±0.1mg；耐热瓷板和石棉板；干燥器：以变色硅胶为干燥剂。
3.灰分产率测定的影响因素及措施
3.1 样品称取质量的影响及措施
样品的称取质量是检测结果准确与否的前提。首先，使用的电子天平精度必须是经过正规单位检定合格，并且在检定有效期范围内。其次称样前，检查电子天平是否水平，并将煤样充分搅拌均匀，然后称取 1g 样品，准确到 0.0002g。均匀铺在灰皿中，否则容易导致灼烧不透的情况。另外称样时要注意煤样的粒度是否满足国标要求，小于 0.2mm 的空气干燥煤样。
3.2 烧灰时马弗炉升温速度对结果的影响及措施
为了测得可靠的灰分产率，就必须使煤样中黄铁矿氧化完全，碳酸盐分解完全，以及黄铁矿氧化生成三氧化硫和分解生成的氧化钙间的反应降低到最低程度。所以煤样在加热初期升温速度的快慢直接影响在煤灰中固定下来的硫含量的多少，加热初期升温速度较慢，同时适当开启炉门，使煤中大量易挥发、易分解的有机物质（包括有机硫）和大部分黄铁矿硫在碳酸钙分解之前缓慢分解逸散出去。
因此烧灰时：
（1）升温速度必须控制在 30min-40min 内升到 500℃，在 500℃处停留 30min，再升到 815℃；
（2）灰化过程中始终保持良好的通风状态，使硫氧化物一经生产就及时排出，要求在灼烧过程中将炉门开启一小缝使炉内空气可自然流通；
（3）称取的煤样在灰皿底部要铺平，防止底部煤样中硫化物生成的二氧化硫被上部碳酸盐分解生产的氧化钙固定在灰中。
3.3 烧灰马弗炉恒温区的影响及措施
马弗炉内恒温区温度是否能够恒定将对测定结果产生极大的影响。通常使用久了的马弗炉恒温效果较差。因此马弗炉每年需要经过正规单位检定，并且需要对恒温区前后左右上下的温度进行确定，恒温区大小是否仍符合国家标准的要求。检定合格的马弗炉在使用时，一般每个月都要用标准煤样标定一次机，检查机子的稳定性。检测样品放入马弗炉中应准确放置在恒温区内。
3.4 灼烧后的残渣吸水情况及控制措施
灼烧后的残渣（煤灰）会吸收空气中的水分，特别是在湿度大的环境中测试时，水分影响比较大，因此煤灰从马弗炉中取出后在空气中放置时间的长短，对灰分测定准确度有一定的影响。长期工作经验表明，灰渣在空气中放置时间越长，吸收空气中水分越多，结果就会偏高，导致准确度降低。因此应先将灼烧后的灰渣放置空气中冷却 5 分钟，然后尽快转移至恒温干燥器中，冷却至室温，进行称量。
结 语：
对灰分测定结果产生影响的还有采样、制样等，要想准确测定煤中灰分产率，必须严格按照国家标准要求操作，掌握操作中的注意事项，每一环节都要认真、细致，这样才能提高灰分测定的准确度。
