煤质化验基本知识
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煤炭分析化验知识一、矿物原料特点(一)煤的物理性质煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。
它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。
包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。
其中,除了比重和导电性需要在实验室测定外,其他根据肉眼观察就可以确定。
煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据,并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
1.颜色是指新鲜煤表面的自然色彩,是煤对不同波长的光波吸收的结果。
呈褐色—黑色,一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
2.光泽是指煤的表面在普通光下的反光能力。
一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。
煤化程度越高,光泽越强;矿物质含量越多,光泽越暗;风、氧化程度越深,光泽越暗,直到完全消失。
3.粉色指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。
呈浅棕色—黑色。
一般是煤化程度越高,粉色越深。
4.比重和容重煤的比重又称煤的密度,它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重又称煤的体重或假比重,它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重是计算煤层储量的重要指标。
褐煤的容重一般为1.05~1.2,烟煤为1.2~1.4,无烟煤变化范围较大,可由1.35~1.8。
煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。
在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力。
根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。
煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2~2.5;无烟煤的硬度最大,接近4。
6.脆度是煤受外力作用而破碎的程度。
成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。
在不同变质程度的煤中,长焰煤和气煤的脆度较小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,无烟煤的脆度最小。
煤炭化验知识点总结一、煤炭的基本性质1. 煤炭的成分煤炭主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,其中碳的含量是最主要的指标之一。
2. 煤炭的热值煤炭的热值是指燃烧单位质量煤炭所释放的热量,是衡量煤炭质量的重要指标之一。
3. 煤炭的灰分煤炭中的灰分是指在煤炭燃烧之后残留下来的无机物质,对煤炭的利用有着重要影响。
二、煤炭化验方法1. 煤的整粒分析煤的整粒分析是通过对煤炭样品进行颗粒大小的测定,了解煤炭颗粒的大小分布情况。
2. 煤的元素分析煤的元素分析是通过对煤炭样品进行元素含量的测定,了解煤炭中各种元素的含量。
3. 煤的热值分析煤的热值分析是通过热量仪等设备进行煤炭热值的测定。
4. 煤的灰分分析煤的灰分分析是通过称量法对煤炭中的灰分含量进行测定。
5. 煤的挥发分析煤的挥发分析是通过在一定条件下对煤炭样品进行加热,测定其中的挥发分含量。
三、常用煤炭化验设备1. 煤的热量仪煤的热量仪是用于测定煤炭热值的设备,通过对煤炭进行加热,并测量所释放的热量,从而求得煤炭的热值。
2. 挥发分仪挥发分仪是用于测定煤炭中的挥发分含量的设备,通过在一定条件下对煤炭进行加热,测定挥发分的质量变化,从而求得挥发分的含量。
3. 灰分仪灰分仪是用于测定煤炭中的灰分含量的设备,通过称量法对煤炭样品中的灰分进行含量测定。
四、煤炭化验的实验操作1. 煤的破碎和研磨在进行煤炭化验之前,需要对煤炭进行破碎和研磨,以便获得均匀的煤炭样品。
2. 样品的准备根据具体实验要求,需要准备一定数量和质量的煤炭样品,以用于实验分析。
3. 实验条件的控制在进行煤炭化验时,需要控制好实验条件,如温度、湿度等,以保证实验结果的准确性。
4. 数据处理和分析在获得实验数据后,需要进行数据处理和分析,从而得出对煤炭品质和性质的评价。
五、煤炭化验的意义和应用1. 对煤炭的品质和性质进行评价通过煤炭化验,可以对煤炭的品质和性质进行全面的评价,为煤炭的开采和利用提供依据。
2. 为煤炭的加工和利用提供指导通过煤炭化验,可以为煤炭的加工和利用提供指导,以达到更好的利用效果和经济效益。
有关煤质化验的知识1.挥发分的含义?对挥发分的测定有何技术要求?答:煤的挥发分是指煤样在90010℃隔绝空气的条件下加热7min,由煤中有机物分解出来的气体和液体(呈蒸汽状态)的产物。
挥发分的测定是一项规范性很强的试验,其测定的结果完全取决于所规定的试验条件,所以在测定燃煤挥发分时,对测定的技术要求很严。
详细如下:(1)高温炉内温度应严格掌握在90010℃的范围内,当放进试样后,炉温应在5min内恢复到90010℃。
(2)加热时间的计时应用秒表,即当试样一送入高温炉的高温区开头计时,到试样离开高温炉为止,这一操作过程应精确为7min。
否则,试样做报废处理。
(3)测定时应用专用的坩埚。
当坩埚在炉内灼烧时应避开坩埚与坩埚之间、坩埚与高温炉壁的直接接触。
(4)在测定时,如坩埚或坩埚盖上聚有黑烟时,试验也做报废处理。
2.三节炉测碳氢时应当特殊留意什么?说明原理、设备?答:原理:第一节电炉起加热燃烧样品的作用,其次节电炉用来燃烧氧化试验热解后未氧化的产物,第三节电炉用来补充燃烧整个燃烧过程,在密闭通氧下进行。
设备:瓷舟,磨口塞,带脚玻璃管。
留意事项如下:(1)在燃烧过程中,必需满意能够使试样完全燃烧的条件,无论在燃烧过程中要经受多少反应,最终都能使样品中的碳和氢定量的转化为二氧化碳和水。
(2)必需清除干扰反应的产物,使燃烧反应后,只有纯洁的二氧化碳和水进入汲取装置。
(3)必需选择适当的汲取剂,使二氧化碳和水能定量的被汲取;同时也要维持肯定的气体流速,使汲取反应有充裕的时间得以进行,气体流速同时也是保证完全燃烧的必要条件。
3.测碳、氢有哪些元素干扰测定?怎样排解?答:燃烧生成的SO2、NO2、Cl2会干扰测定,排解SO2用PbSO4在600℃下与其作用形成PbSO4而被除去,Cl2用金属? 银在200℃左右与其作用生产AgCl而被除去,金属银在高于500℃的条件下能与SO2作用形成Ag2SO4而被除去,NO2用粒状MnO2与其作用形成Mn(NO3)2而被除去。
煤质分析基础必学知识点煤质分析是指通过对煤炭样品进行一系列分析和测试,从而确定煤炭的质量特性和适用性的过程。
以下是煤质分析基础中的一些必学知识点:1. 煤的基本组成:煤主要由碳、氢、氧、氮和硫组成,其中碳是最主要的元素,煤的含碳量决定了煤的热值和能源利用价值。
2. 煤的质量指标:煤的质量指标包括热值、灰分、挥发分、固定碳、硫分等。
热值表示单位质量煤所含的热能,是评价煤的能源价值的指标;灰分表示煤中非燃烧部分的含量,高灰分煤炭燃烧时会产生大量烟尘和灰渣;挥发分表示煤中易挥发出的气体和液体的含量,挥发分高的煤炭燃烧时易产生大量烟雾和烟气;固定碳表示煤中不挥发的有机物的含量,是煤的燃烧特性和燃烧温度的重要指标;硫分表示煤中含硫化合物的含量,高硫煤炭燃烧时会产生大量二氧化硫,对环境造成污染。
3. 煤的物理性质:煤的物理性质包括比重、水分、颗粒大小和磨损指数等。
比重是指煤在单位体积内的质量,不同煤种的比重不同;水分是指煤中含有的水分的含量,水分高的煤炭不易燃烧;颗粒大小表示煤炭颗粒的大小分布,颗粒细小的煤炭易燃烧;磨损指数表示煤炭在输送和粉磨过程中的磨损性能。
4. 煤的化学性质:煤的化学性质包括灰熔点、反应性等。
灰熔点表示煤中灰分在高温下熔化的温度,高灰熔点煤炭易生成结渣;反应性表示煤在燃烧、煤气化和液化等过程中的反应性能,是评价煤的可燃性和利用性能的指标。
5. 煤质分析方法:煤质分析主要通过实验室测试和分析方法进行。
常用的分析方法包括煤样制备、元素分析、热值测定、灰分测定、挥发分测定等。
这些方法需要使用一些专用的仪器和设备,如元素分析仪、热值测定仪、灰分测定仪等。
学习以上知识点可以帮助了解煤炭的质量特性和适用性,为煤炭的选矿、燃烧及利用提供科学依据。
煤质分析基础与化验常用的符号煤质分析指对煤及其矿石进行化学、物理、矿物学和热性等方面的定性和定量研究,以获取有关煤质特征,利用其制定科学的开采、选煤、燃烧和利用方案。
化验是煤质分析的一个重要方面。
化验操作要点包括样品的采取、制样、试验条件、仪器设备的使用和化学试剂的选择和配制。
下面将对煤质分析基础和化验常用符号做一具体的介绍。
一、煤质分析基础1.采样采样是煤质分析的基础,它直接决定着整个试验和分析数据。
采样要求在煤炭的运输、贮存和生产工作中注意煤炭各个部位在粒度、质量和结构等方面的变化,确保采取的样品具有代表性。
采样方法有人工取样、机械取样和质量平衡式自动取样等多种方法。
为确保取样的准确性,应根据具体情况选择合适的采样方法。
2.制样制样是将现场采集的煤样按照一定的标准磨碎或粉碎而制成的实验样品。
通常用到的煤制样方法包括旋转破碎机法、振动破碎机法和研钵中研磨法等。
制样时要严格按照所制出的煤样的用途和具体要求选择合适的制样方法和设备,并严格按照标准操作。
3.试验条件试验条件包括环境温度、湿度、大气压力和通风情况等因素。
这些因素会直接影响到试验过程中实验数据的准确性与可靠性。
实验室应有一定的通风效果和空调环境,以保证样品处于尽量相同的环境下。
对于各种试验的温度、湿度、大气压力及pH 值采用了相应的标准操作规程来确保试验数据的准确性。
4.化学试剂化学试剂通常被用于煤炭化学分析,其选择的目的是为了使试验更加准确和可靠。
化学试剂一般分为 3 类:质量分析试剂、量分析试剂和指示剂。
这些试剂需在实验前正确选择和配制,并按照标准操作步骤使用。
二、常用符号在进行煤质分析试验时,常用的符号包括以下几种:1.底物符号C表示煤样,如C 2 表示一号煤样。
D表示煤矸石,如D 2 表示二号煤矸石。
R表示热降解产物,如R 2 表示二号热降解产物。
2.质量指数a:挥发分b:灰分c:固定碳d:高炉焦炭最低标准e:热值f:煤岩有效组分g:全硫h:有机硫i:无机硫j:异形体类分m:氢n:氧3.温度T表示温度,用K 表示。
煤炭化验室安全常识第一节中毒与急救一、酸中毒硫酸、硝酸、盐酸是煤质分析实验室中不可缺少的,中毒症状主要为呼吸道吸入酸蒸气和皮肤粘膜受到侵害。
如溅到皮肤上,轻者发生红肿,疼痛,重者烧成水泡,周围大量充血,以至引起皮下组织坏死,烧伤后期结痂。
若皮肤、眼、鼻、咽喉受伤时,用大量温清水或2%小苏打水溶液冲洗或漱口。
如果误食三种强酸会引起全身中毒。
口腔、咽喉、食道、胃等被强烈灼伤,尤其硫酸最为剧烈。
要立即用温水 7~10l 或 2%小苏打水溶液洗胃,每次少量多次灌洗。
并立即送医院救治。
煤灰成分测定中磷的测定要用到氢氟酸,氢氟酸可通过呼吸道、胃肠道侵入人体,主要损坏骨骼,造血、神经系统、牙齿及皮肤粘膜。
皮肤接触到氢氟酸时,局部有灼伤感和蚁走感,并迅速坏死向内部深入形成溃疡,甚至深及骨和软骨。
溅在皮肤上时应立即用大量水冲洗,再用 5%小苏打水洗,涂以甘油—MgO 糊,立即送医院。
使用氟化氢时必须戴橡皮手套。
二、碱中毒煤质分析实验室中用到的碱有氢氧化钠、氢氧化钾和氨水。
氢氧化钠和氢氧化钾中毒时,主要由于操作不慎腐蚀皮肤或误食。
皮肤和粘膜接触碱后局部变白,周围红肿,刺痛,起水泡,重者可引起糜烂。
要迅速用水冲洗,再用稀醋酸或 2%硼酸充分洗涤。
如误服苛性碱,可使口腔、食道、胃粘膜糜烂结痂,形成胃、食道狭窄。
服用稀醋酸、酸果汁等中和苛性碱,可避免洗胃和用催吐剂。
氨水的中毒多为浓氨水挥发出的气体氨刺激皮肤粘膜、呼吸道、眼和鼻等。
长期接触氨水可使嗅觉减退或丧失。
皮肤接触氨水引起红肿、起泡、发生糜烂。
可用水或2%醋酸冲洗。
如误服可洗胃,并口服蛋白水、牛奶等解毒剂。
碱类的操作应穿橡皮衣服、戴橡皮手套和防护眼镜。
准备急救用的稀醋酸或硼酸溶液。
三、三氧化二砷中毒在煤中砷的测定方法中要用到优级纯三氧化二砷。
三氧化二砷中毒主要通过呼吸道和消化道。
皮肤粘膜受刺激后也能引起全身中毒,出现皮疹和皮炎。
严重者皮肤脱落或溃疡,不易愈合。
吸入砷化物蒸气会引起黄疸和肝脾肿大,必须立即离开现场,吸入氧气或新鲜空气。
煤的工业分析煤的工业分析,又叫煤的技术分析或实用分析,是评价煤质的基本依据。
在国家标准种,煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。
通常煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。
通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。
广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定,又叫煤的全工业分析。
1.煤的水分煤的水分,是煤炭计价中的一个辅助指标。
煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。
煤的水分增加,煤中有用成分相对减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。
煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。
特点是冬季寒冷地区,经常发生冻车,影响卸车,影响生产,影响车皮周转,加剧了运输的紧张。
煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量,甚至发生堵仓事故。
随着矿井开采深度的增加,采掘机械化的发展和井下安全生产的加强,以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施,原煤水分呈增加的趋势。
为此,煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外,还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。
1)煤中游离水和化合水煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。
游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分;化合水也叫结晶水,是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。
如硫酸钙(NaSO4.2H2O)和高龄土(AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的结晶水。
游离水在105~110C的温度下经过1~2小时可蒸发掉,而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。
煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。
2)煤的外在水分和内在水分煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。
外在水分,是附着在煤颗粒表面的水分。
外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发,蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。
内在水分,是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。
煤质化验基本知识
名词术语
煤:古代植物遗体经覆盖地层压实和复杂的生物化学、物理化学作用,转化而成的固体有机可燃沉积岩.
标准煤:又称煤当量,是能源的统一计量单位.凡能产生kg低位热量的任何能源均可折算为1kg煤当量值.
毛煤:煤矿生产出来的、未经任何加工处理的煤.
原煤:将毛煤筛分,并选出>50mm的矸石以后的煤.
商品煤:作为商品出售的煤.
筛选煤:经过筛选加工的煤.
洗选煤:经过洗选粗加工的煤.
精煤:煤经精选干选或湿选加工生产出来的,符合品质要求的产品.
中煤:经精选后、品质介于精煤和矸石之间的产品.
烟煤:煤化程度高于褐煤而低于无烟煤,黑色,从沥青光泽、玻璃光泽至金刚光泽,炼焦时从不结焦到强结焦均有,水分、挥发分和粘结性范围宽,燃烧时
有烟,共分12类.
长焰煤:变质程度最低、水分、挥发分最高的烟煤,不结焦,燃烧时火焰长.是良好的锅炉燃料和气化原料.
不粘煤:变质程度较低,水分、挥发分范围较高,无粘结性的烟煤,易风化、破碎、自燃,发热量中等、偏低.用途同上.
气煤:变质程度较低,挥发分范围较高的烟煤,焦碳裂纹多且易碎.用做炼焦配煤和生产干馏煤气.
1/3焦煤:变质程度中等,性质介于焦煤、肥煤、气煤之间,炼成的焦碳强度高,用途同上.
肥煤:变质程度中等,挥发分10~37%,粘结性强,能生成熔融性良好的焦碳,且有横裂纹,强度和耐磨性较焦煤差,用做炼焦配煤.
焦煤:变质程度偏高的烟煤,水分较低,结焦性好,焦碳块大、裂纹少、强度高、耐磨性好.挥发分10~28%、粘结指数>65、胶质层厚度<25mm的最好.廋煤:变质程度较高的烟煤,水分低,结焦性较好,焦碳块大、裂纹少但强度低.
用做燃料和炼焦配煤.
贫煤:变质程度最高、水分和挥发分最低的烟煤,不结焦,无粘结性,多做燃料.无烟煤:变质程度最高,挥发分<10%,光泽强、密度大、硬度高,燃点最高,无粘结性,燃烧时无烟.用做生产合成煤气和高炉喷吹燃料.
总样:它是按规定的准确度要求,从一批量煤中采到的煤样.
子样:用符合采样要求的工具在一个采样部位,以一次采样动作采到一定数量的煤,或者在皮带煤层上和皮带端部落煤流中以一次或分两次到三次所采到
的综合性的煤样.
分样:在一批煤量中,用符合要求的采样工具按一定间隔采出的许多子样组成的部分煤样.
样本:是由分样组成,而分样是由子样组成.因此,就煤量而言,样本是最多的,子样是最少的,而分样的煤量则介于此两者之间.
煤的粒度分级
末煤:粒度<25mm或<13mm的煤.
粉煤:粒度<6mm的煤.
粒煤:粒度6~13mm的煤.
小块煤:粒度13~25mm的煤.
中块煤:粒度25~50mm的煤.
大块煤:粒度>50mm的煤.
特大块煤:粒度>100mm的煤.
混煤:粒度<50mm的煤.
混块:粒度>13mm的煤.
粒级煤:通过筛选,粒度下限大于6mm的各粒级煤炭产品.
3-8块:粒度30~80mm的煤.
2-6块:粒度20~60mm的煤.
2-4块:粒度20~40mm的煤.
1-3块:粒度10~30mm的煤.
9-15粒煤:粒度9~15mm的煤.
结焦性:煤经干馏形成焦碳的性质.评价炼焦煤的质量、反映煤的粘结性.
粘结性:煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物质的能力.用于煤炭分类、反映煤的变质程度、研究煤的塑性.测试项目为粘结指数.
变形温度DT——灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度图DT.
注:如灰锥尖保持原形则锥体收缩和倾斜不算变形温度
软化温度ST——灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度图ST.
半球温度HT——灰锥形变至近似半球形,即高约等于底长的一半时的温度图HT.流动温度FT——灰锥熔化展开成高度在以下的薄层时的温度图FT.
图灰锥熔融特征示意图
基准的概念与换算
一、分析项目代表符号
全t:全部.如全硫St、全磷Pt、全氯Clt.
游离f:游离.如Mf,游离水.
有机o:有机.如有机硫So.
内在inh:内在的.如内在水分Minh.
高位gr:如高位发热量Qgr.
恒容v:容积恒定,如恒容高位发热量Qgr , v.
低位net:如低位发热量Qnet.
二、基准表示方法
收到基ar:以收到状态的煤为基准.如收到基水分Mar.
空气干燥基ad:与空气湿度达到平衡状态的煤为基准.如St,,ad.
干燥基d:以假想的无水状态的煤为基准.如Ad、FCd.
干燥无灰基daf:以假想的无水、无灰状态的煤为基准.如Vdaf.
干燥无矿物基dmmf:以假想的无水、无矿物质状态的煤为基准.
恒湿无灰基maf:以假想的含最高内在水分、无灰状态的煤为基准.如恒湿高位发热量Qgr . maf.
恒湿无矿物基m .mmf:以假想的含最高内在水分、无灰状态的煤为基准.
三、基准间的换算
FCad=100--Mad-Aad-Vad
FCd=100-Ad-Vd
St,d=St,ad×100/100-Mad
Ad=Aad×100/100-Mad
Aar=Aad×100-Mt/100-Mad Vd=Vad×100/100-Mad
Vdaf=Vad×100/100-Mad-Aad。