煤的工业分析指标知识.docx

一、水分1、外在水分(Wwz)：外在水分是指在煤开采、运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔（直径10-5 厘米）中的水。它以机械方式与煤相连结着，较易蒸发，其蒸汽压与纯水的蒸汽相等。在空气中放置时，外在水分不断蒸发，直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止，此时失去的水分就是外在水分。含有外在水分的煤称为应用煤，失去外在水分的煤称为风干煤。外在水分的多少与煤粒度等有关，而与煤质无直接关系。2、内在水分(Wnz)：吸附或凝聚在煤粒内部毛细孔（直径10-5 厘米中的水，称为内在水分。内在水分指将风干煤加热到 105110时所失去的水分，它主要以物理化学方式(吸附等)与煤相连结着，较难蒸发，故其蒸汽压小于纯水的蒸汽压。失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤。二、灰分1、灰分的来源和种类煤灰几乎全部来源于煤中的矿物质，但煤在燃烧时，矿物质大部分被氧化，分解，并失去结晶水，因此，煤灰的组成和含量与煤中矿物质的组成和含量差别很大。我们一般说的煤的灰分实际上就是煤灰产率，煤中矿物质和灰分的来源，一般可分三种。(1)原生矿物质：它是原来存在于成煤植物中的矿物质，物质紧密地结合在一起，极难用机械的方法将其分开。它燃烧后形成母体灰分，这部分数量很小。(2)次生矿物质：当死亡植质堆积和菌解时，由风和水带来的细粘土，砂粒或由水中钙、镁、铁等离子生成的腐植酸盐及 FeS2 等混入而成，在煤中成包裹体存在。用显微镜观察煤的光片或薄片时，如它们均匀分布在煤中，并且颗粒很细，则很难与煤分离；如它们颗粒较大，比重与差很大，并在煤中分布不均，则把煤破啐后尚可能将它们洗选掉。煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质。来自于内在矿物质的灰分，称为内在灰分。一般次生矿物质在煤中的含量也不多，仅有少数煤层中次生矿物质较多，如迁移堆积形成的煤层即如此。(3)外来矿物质：这种矿物质原来不含于煤层中，它是由在采煤过程中混入煤中的顶、底板和夹矸层中的矸石所形成的。其数量多少，根据开采条件不同而有很大波动。它的主要成分为 SiO2和 A12O3，也有一些 CaSO3、CaSO4、FeS2 等。这类矿物质应通过加强质量管理，灵活地使用炸药，巩固坑道，合理采煤并通过转筒筛选机筛选和手选的方法予以减少。外来矿物质的块度，比重越大时，越易分离，可用一般选煤方式将它除掉。外来矿物质在煤燃烧时形成的灰分称为外在灰分。2、煤灰熔融性煤灰熔融性和煤灰粘度是动力用煤的重要指标。煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点，但严格来讲这是不确切的。因为煤灰是多种矿物质组成的混合物，这种混合物并没有一个固定的熔点，而仅有一个熔化温度的范围。开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低。这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体，这种共熔体在熔化状态时，有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能，从而改变了熔体的成分及其熔化温度。煤灰成分及其含量与层聚积环境有关。我国很多煤层的矿物质以粘土为主，煤灰成分则以 SiO2、A12O3 为主，两者总和一般可达 5080%。在滨海沼泽中形成的煤层，如华北晚石炭纪煤层黄铁矿含量高，煤灰中 Fe2O3 及 SO3 含量亦较高；在内陆湖盆地中形成的某些第三纪褐煤的煤灰中 CaO 含量较高。大量试验资料表明，SiO2 含量在 4560%时，灰熔点随 SiO2 含量增加而降低；SiO2 在其含量45%或60%时，与灰熔点的关系不够明显。A12O3 在煤灰中始终起增高灰熔点的作用。煤灰中 A12O3 的含量超过 30%时，灰熔点在 1500。灰成分中 Fe2O3、CaO、MgO 均为较易熔组分，这些组分含量越高，灰熔点就越低。灰熔点也可根据其组成用经验公式进行计算。三、挥发分和固定碳挥发分主要是煤中有机质热分解的产物，评价煤质时为了排除水分、灰分变化的影响，须将分析煤样挥发分换算为以可燃物为基准的挥发分，以符号 Vr 表示。换算公式为：Vr=Vf*100/(100-Wf-Af)式中：Vr可燃基（无水无灰基）挥发分，%；Vf分析基挥发分，%；Wf分析煤样水分，%；Af分析煤样灰分，%。挥发分随煤化程度升高而降低的规律性十分明显，可以初步估计煤的种类和化学工艺性质，而且挥发分的测定简单、快速，几乎世界各国都采用可燃基挥发分（Vr）作为煤炭工业分类的第一分等指标。挥发分的分析结果常受煤中矿物质的影响。所以当煤中碳酸盐含量较高时，矿物质在高温下分解出来的 CO2 等也包括在挥发分内。所以当煤中碳酸盐含量较高，分解出来的 CO2 产率大于 2%时，需要对煤的挥发进行校正。也可在测定挥发分之前，用盐酸处理分析煤样，使煤中碳中碳酸盐事先分解。在我国大多数煤中，粘土矿物，高岭土在560析出的结果水也算入挥发分，因此粘土矿物含量高的煤所测出的挥发分通常偏高。固定碳就是测定挥发分后残留下来的有机物质的产