如何獲得準確的灰分測定結果

段改花

（大唐韓城第二發電有限責任公司，陜西渭南 715400）

如何獲得準確的灰分測定結果

段改花

（大唐韓城第二發電有限責任公司，陜西渭南 715400）

作為煤質化驗中一個重要的常規項目，灰分檢測結果的準確程度將成為評價煤炭質量的重要技術依據，對煤炭企業的經營效益具有直接的影響。其操作簡便但易忽略其操作的準確性，導致檢測結果的準確度降低，本文就對煤的燃燒過程、灰分測定程序設定進行了分析，對如何得到較為準確的灰分測定結果進行了闡述。

灰分測定 測定程序 準確性 措施

在日常化驗煤質分析中，我們發現相當一部分化驗員，每天都在做試驗，但并不了解試驗操作中需要遵守的程序或條件的來源和依據，有時為了簡化流程、節約時間而盲目操作，造成化驗結果失真。以灰分測定為例，為了盡快得到試驗結果，試驗員往往不考慮樣品的實際情況，一次性全部塞進高溫爐進行灼燒，得出測定結果不超出重復性限或再現性差，即認定試驗合格，這樣往往會得到不準確的結果還不自知。

1 煤的燃燒過程分析

煤在高溫下燃燒，煤中的各種礦物質經過各種復雜的物理化學變化最終形成的產物，稱為煤的灰分產率，日常簡稱為煤的灰分。反應條件不同，灰分產物不同，灰分結果自然不同。所以，為了得到較為完全的灰分結果，煤質專家經過大量的試驗，反復試驗論證，認為煤中硫化物在500℃基本分解完全，而500℃碳酸鹽開始分解，800度℃左右，煤的分解氧化反應基本完全結束，所以設定灰化溫度為815℃，在設計灰化程序時，為了避免灰化過程中產生的硫氧化物與碳酸鹽分解物相互反應，盡可能在硫氧化物生成的分解排出后，再開始碳酸鹽的分解。

2 灰分測定程序設定分析

依據對灰分燃燒過程分析，在500℃左右適當停留，再升溫至800℃，將有效避免了灰化過程中硫氧化物與碳酸鹽分解物的反應，也保證了煤中其他成分的充分氧化分解，據此，結合國際標準，我國灰分測定標準制定了完全滿足煤樣灰化要求的緩慢灰化法，并將其作為仲裁方法，為了方便日常生產工作，也給出了其它的試驗方法。

緩慢灰化法測定程序如下：將煤樣放入在不高于100℃通風良好的馬弗爐中，在不少于30分鐘的時間內加熱至500℃保持30分鐘，然后再繼續升溫至815℃，灼燒一小時。

由上述程序來看，不高于100℃是為了保證煤樣不發生爆燃，不少于30分鐘升溫至500℃并保持30分鐘，是為了保證煤中硫氧化物以一定的速率分解完全并溢出，而后升溫至815℃灼燒一小時為了保證碳酸鹽類分解完全。

3 保證灰分測定準確性措施

由灰分測定過程中主要反應可以看出，要保證煤樣灰分測定的準確性，除了保證足夠的溫度、氧氣外，避免生成物之間的相互反應也是保證試驗準確的重要措施。 緩慢灰化法完全滿足以上要求，所以被作為仲裁方法使用，因其需要時間長，常規性試驗應用不多。日常操作中，快速灰化法較常用，經常使用的有快灰儀、工業分析儀、緩慢入爐法等。

試驗室批量試驗使用快灰儀、工業分析儀等儀器測定時，因為采用統一的灰皿、 系統設定的程序來進行操作，試驗員不需要進行特別的操作，但需要注意以下兩點：

一是儀器的定期校驗。按照儀器操作規程，用標準煤樣對儀器進行校準，確保儀器，否則因為系統誤差，表現出煤樣重復性限良好但實際試驗結果已發生偏倚。

二是煤樣稱量后，注意要攤平，避免局部過厚，造成反應物不能及時排出，導致試驗結果偏大。

使用馬弗爐進行灰分快速測定時，需要特別注意以下幾點：

一是注意將煤樣放入爐內時，要先在爐口稍事放置，再逐漸逐排推入爐中逐漸灰化。這樣做，既防止了煤樣容易爆燃引起試驗作廢的風險，同時因為爐門口溫度相對較低，碳酸鹽分解較少，而硫化物能夠大量分解，較大限度的避免了二者大量交叉反應。

二是同樣牽涉到馬弗爐的校正，爐溫及恒溫區需要按時校正。

三是煤樣稱量后也需要注意樣品攤平的問題，避免試驗結果偏大。

四是馬弗爐必須通風良好。與揮發分測定切換使用的馬弗爐，灰分測定前必須注意檢查煙囪是否打開。

4 結語

一個簡單的灰分試驗，也是結合煤炭燃燒原理多次反復論證才確定的試驗程序。所以在日常煤化驗操作中，化驗員只有嚴格遵守操作程序，才能得出可靠的灰分測定結果，從而為生產運行提供可靠的依據。

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