煤質化驗中發熱量與揮發分的測定分析

杜文新

摘 要：隨著社會的進步和經濟的增長，煤炭工程也蓬勃發展起來。在對煤質進行的化驗中，發熱量測定需要十分精確，揮發分的測定需要十分嚴謹，更加需要熟練的工作人員，尖端的科學技術，精密的科學儀器。本文將對信息管理下的發熱量，揮發分，稱樣方法做出系統的闡述，以幫助煤炭企業提高效益，促進煤炭市場的發展。

關鍵詞：煤質化驗;發熱量;揮發分;測定

引言

煤炭指標中發熱量和揮發分的測定，屬于煤質的常規分析，這是規范性很強、影響因素較多、能體現操作人員化驗水平的測試項目，試驗結果準確性，直接影響煤炭企業和用戶的利益。

1儀器設備的計量調試標定概述

計量是實現單位統一，量值準確可靠的前提，在煤質分析尤其是發電量和回發分的測定中非常重要，煤質分析得出的各種數據，都是以計量準確為基礎的，如所用計量儀器具有熱電隅、溫度計、高溫毫伏計，分析天平、壓力表和標準物件等。為確保試驗儀器達到計量要求，要對計量器具進行檢定和校準，對合格器具作出具體標志，寫清名稱、級別，檢定和有效日期。對檢定或校準過的計量器具登記建卡，做好維修和校驗記錄，這些要求保證使用儀器設備準確可靠。煤質化驗是一項技術性要求很高的工作，操作者的技術水平、儀器設備的型號、尺寸和使用狀態等都會影響測試結果，一臺新的儀器，必須經過多次試驗，檢驗其精密度和準確度符合國際標準后才可使用。儀器安裝后由專業人員對儀器進行檢測，對同一煤樣要進行多次測試，儀器精度檢驗合格后，再用標準煤樣進行準確度檢驗，然后選用高、中、低揮發分值和發熱量值的煤樣分別測試，以避免儀器帶來誤差。

2煤質化驗中發熱量的測定

煤質化驗是一項常規性實驗，但其無論是對人員的熟練程度、文化程度，還是化驗所用儀器都有較高的要求，而且還極易受外界環境的干擾，存在較多的影響因素。所以在做這類物質的化驗時，準確的結果極難保證卻也因此彌足珍貴。在做任何實驗之前，首先要做的就是儀器氣密性的檢查，儀器氣密性的完好是整個煤質化驗結果精確的前提與基礎。本項化驗中需要用到的氧彈，是由鎳鉻合金制成的耐熱，耐腐蝕的裝氧氣的容器。容量300mL，充氧壓力2.8-3.0MPa，重量為2.5kg。氧彈能承受充氧壓力以及在燃燒過程中所造成的高達6-7MPa的瞬時高壓;能夠不受伴隨燃燒過程出現的高溫的影響，而自身產生熱效應;最重要的一點是能保證化驗全過程的氣密性要求。具體氣密性檢查方法如下：（1）將充滿氧氣的氧彈完全浸泡在水中，若不產生氣泡，則表示氧彈的氣密性完好，反之，氣密性不好。（2）滴一滴水于氧彈頭上，觀察其是否漏氣，再把它放入充滿水的內筒中，再次驗證其氣密性是否完好，完好，則可以用作化驗的使用。切勿使用漏氣的氧彈進行試驗，會嚴重影響化驗結果的準確性。除了氧彈氣密性的檢查十分重要之外，其他測量或稱重儀器也要進行校準，當所有的儀器的精確度都達到國際實驗標準方可使用，即使是新買的儀器也不能不經過調試就直接使用，這樣才能做到盡量將實驗中的人為誤差降到最低或完全避免。化驗過程中另一個關鍵步驟是準確的稱樣。將干燥劑放入調試，校準之后的天平上，以保證其零件不受潮濕空氣的影響，進一步保證了天平的準確性。煤樣的干燥程度要以所處環境的空氣濕度為準。煤樣是由大小不同的顆粒組成的，粒徑分布也并不均勻，正因為如此，進行試驗的人員要小心地將煤樣進行充分混合，裝煤樣的量按照國際統一標準來說以達到瓶身的75%為適量。實驗員在混合煤樣時，不宜采用攪拌這樣一般實驗混合材料的方式，要用力搖晃瓶身，使瓶內煤樣得到全方位的充分混合，然后靜置10分鐘，直至瓶內煤樣不再飛揚為止，打開瓶蓋，稱量以待使用。每一個步驟都要由專業的工作人員親手謹慎操作，以防影響煤質化驗的結果。介紹完儀器用品的注意事項，再來討論溫度的控制。溫度包括兩方面，一是室內溫度，二是水的溫度。在實際進行試驗時，室溫可依靠天氣通過溫度調節器調到實驗所需的合適溫度，外筒水溫則又可依靠室溫進行調節。實驗結束的時候，內筒、外筒水溫相差無幾為正常，不能相差過大。規范、認真的實驗也是得到準確結果的保證。

3煤質化驗中揮發分的測定

所謂揮發分指的是將煤炭在空氣被隔絕，溫度為830℃-70℃，時間為7分鐘的情況下加熱，煤炭中的有機物和礦物質會自行分解，例如一氧化碳，甲烷等可燃的氣體和液體，溢出的東西中除去煤炭水分，剩下的即為揮發分。煤炭的揮發分產率與煤炭的煤化程度有著十分緊密的關系，煤化程度越高，揮發分產率就越低，換句話說就是煤化程度與揮發分產率成負相關。這是因為煤炭煤化程度越高，炭中所含的不易燃的炭粒越少，俗話中的“黑煙”的產生就越少，熱效率就高。對揮發分測定結果有影響的因素有：加熱溫度，時間，加熱設備的形狀，材質等。同樣的，與對發熱量結果測定一樣，工作人員也要對儀器進行校準，調整。實驗中所需儀器設備有馬弗爐，也稱電爐，電阻爐，是一種加熱時常用的設備，依照其外觀，還可以分為管式爐、箱式爐、坩堝爐，本實驗中用的就是坩堝爐。進行試驗時，應該將馬弗爐的煙囪先關閉，蓋嚴透氣孔，若實驗人員忘記關閉煙囪，會導致熱空氣從上面排出鍋爐，造成熱量的損失，影響實驗結果。坩堝的檢查方法是：一是旋轉坩堝蓋，觀察蓋子與坩堝貼合是否嚴密，嚴密代表不漏氣，器具完好。二是觀察坩堝蓋是否有裂口，殘破的工具不宜使用，會嚴重影響實驗結果的準確。

4確保則趙吉果的準確性

4.1在規定的環境下進行測量工作

在對煤質化驗時，使用的工作儀器都比較昂貴，工作條件也相對較為苛刻，假如稍有不慎，都將直接影響整體的測試結果。所以，為了獲取更好的測試值，國際上對測試煤質時都做出了詳細的標準和要求，比如在測試發熱量過程中，不允許測試其他項目，室內溫度要保持恒溫等等;此外，為了減少污染，還應當在實驗室內部開設廢水以及廢氣的排放管道;整個實驗室不能受到任何外界侵擾。要想獲取一個最佳準確的測定值，那么首先就要有一個規范的工作環境。

4.2確保所使用的儀器都有效

在使用儀器之前，要對其做好標定工作，其中包括定期標定與反期標定。相對于煤質化驗工作而言，無論是工作環境還是設備儀器上，要求都是較為苛刻的，因此在使用每一種儀器時，都需要將其做好標定，這些儀器的性能應該完全符合說明書中的規定，在對儀器進行標定的過程中，必須要按照國際規定的要求來對其進行定標或者反標。就拿熱容量的標定來講，一般都會對其進行六次反復試驗，在實驗完畢之后，分別計算出這六次的平均值，最終的結果不應該超過1%;假如超過了1%，則必須對其再進行測試，取平均值作為儀器的熱容量。如果測試完畢之后，只取一兩次測試結果作為最終的測定值，這樣做是非常不科學的，極有可能讓最終值發生較大誤差，影響到最后的測試結果。

結語

化驗工作作為規范性很強的技術工作，操作人員，必須嚴格要求自己，從點滴做起，養成良好工作習慣;對國標，要充分學習理解。提高自身素質，保證測試結果準確。

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