煤的工业分析

3、化合水：是指以化学方式与矿物质结合、有严格的分子 比，在全水分测定后仍保留下来的水分，即通常所说的结晶 水。
化合水在煤中含量不大，通常要加热到200℃甚至500℃ 以上才能析出。如石膏(CaS04·2H20)，煤的工业分析中，一 般不考虑化合水，只测定游离水。
另外，煤的有机质中氧和氢在干馏或燃烧时生成的水称 为热解水，不属于上述三种水分范围，也不是工业分析的内 容。
重要组分，配入肥煤可使焦炭熔融良好，从而提 高焦炭的耐磨强度 。
• 焦煤：（coking coal）也称冶金煤，是中等及低 挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。单 独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的 焦炭，其耐磨性也好。但产生的膨胀压力大，使 推焦困难，必须配入气煤、瘦煤等，以改善操作 条件和提高焦炭质量。
2、内在水分(Minh）：是指在一定条件下达到空气干燥状态 时所保留的水分，即存在于煤粒内部直径小于10-5 cm的毛 细孔中的水分。
该水分以物理化学方式与煤结合，其含量与煤的表面积 大小和吸附能力有关，在室温下这部分水分不易失去,需加 热到105℃~110℃ 时才失去。
收到煤 45℃~50℃ 空气干燥煤105℃~110℃ 干燥煤
（一）煤中水分的存在形态
水分分类
内在水分 游离水 外在水分
全水分（Mt）
化合水 （煤的工业分析中不考虑）
1、外在水分(Mf ) ：是指附着在煤的颗粒表面的水膜或存在于 直径大于10-5 cm的毛细孔中的水分，又称自由水分或表面水 分。
该水分以机械方式和煤结合，在常温（45℃~50℃）下较 易失去。
，在氮气流中干燥到质量恒定。根据煤样干燥后的质量损
失计算出全水分。
A
通氮干燥法
对各种煤样
（一步法或 两步法：
均适用
两步法）
称取一定量的粒度小于13mm的煤样，在温度不高于
40℃的环境下干燥到质量恒定，再将煤样破碎到粒度小于
3mm，于105℃~110℃下，在氮气流中干燥到质量恒定。根
据煤样两步干燥后的质量损失计算出全水分。
内在水分随煤的煤化程度加深而呈规律性变化：
泥炭→褐煤→烟煤→年轻无烟煤
（随煤化程度加深，内在水分逐渐减小）
年轻无烟煤→年老无烟煤
（随煤化程度加深，内在水分又有所增加） 主要原因：
① 煤的内在水分随煤的内表面积而变化；
② 煤中含有的亲水基团。[羧基( - COOH)、 甲氧基 ( - OCH3 )及羟基 ( OH)等]
本节中水分的测定包括原煤样的全水分测定和 分析煤样的水分测定。
（三）煤中全水分的测定（Mt）
煤中全水分测定可采用三种方法，即通氮干燥 法、空气干燥法及微波干燥法，其中通氮干燥法属 于仲裁方法。
各种方法的测定要点及适用范围如下表所示：
方法代号 方法名称
方法提要
适用范围
一步法：
称取一定量的粒度小于6mm的煤样，于105℃~110℃下
• 长焰煤：变质程度最低的一种烟煤，是煤化程度 仅高于褐煤的最年轻烟煤 。
• 气煤： 变质程度较低，挥发分较高的烟煤。 是煤
化程度较低的一种烟煤，不粘结或微具粘结性。
• 肥煤：对煤化度中等、黏结性极强的烟煤的称谓。 肥煤挥发物一般较高。胶质层较厚。粘结性强， 加热时产生大量胶质体 ，肥煤是炼焦配合煤中的
煤的工业分析
引言：
煤的工业分析，也称为技术分析或实用分析。主要测定 项目有煤的水分(M)、灰分(A) 、挥发分(V) 和固定碳(FC)四 项，有时也将上述四个测定项目叫做半工业分析，再加上煤 的发热量和煤中全硫的测定，则称为全工业分析。
通常，水分、灰分、挥发分产率都直接通过实验测定， 固定碳不作直接测定，而是用差减法进行计算。
利用煤的工业分析结果，可以基本掌握各种煤的质量、 工艺性质及特点，以确定煤在工业上的实用价值。
一、煤的水分测定
煤是一种多孔性的固体，含有一定的水分。煤 的水分，是很难用肉眼估量出来的，即使看起来是 干煤，而实际上烟煤还含有1%~2%的水分，褐煤含有 10%~40%的水分。水分是煤中的无机组分，其含量和 存在状态与煤的内部结构及外界条件有关。一般而 言，煤中水分是无用的物质，它的存在不利于煤的 加工利用，其含量越低越好。
（二）煤中水分与煤中的关系
煤中水分含量的变化范围很大，由煤的水分含量大致推 断煤的煤化程度，其中内在水分与煤化程度的关系见下表
表 煤中内在水分与煤化程度的关系
• 泥炭：几千年形成的天然沼泽地产物，（又称为 草炭或是泥煤）是煤化程度最低的煤，是煤最原 始的状态。
• 褐煤：煤化程度低的煤。外观多呈褐色，光泽暗 淡，含有较高的内在水分和不同数量的腐殖质。 又名柴煤，是煤化程度最低的矿产煤。
一步法：
称取一定量的粒度小于6mm的煤样，于105℃~110℃下 适用于烟煤
，在空气流中干燥到质量恒定。根据煤样干燥后的质量损 和无烟煤
失计算出全水分。
B
空气干燥法
（一步法或 两步法：
两步法）
称取一定量的粒度小于13mm的煤样，在温度不高于
40℃的环境下干燥到质量恒定，再将煤样破碎到粒度小于
3mm，于105℃~110℃下，在空气流中干燥到质炼焦时，大部分 能结焦。焦炭的块度大、裂纹少，但熔融较差， 耐磨强度低。在炼焦配合煤中，瘦煤可以起到骨 架和缓和收缩应力，从而增大焦炭块度的作用， 是配合煤中的重要组分。以提高焦炭的块度。减 少焦炭的裂纹。
• 贫煤：变质程度高,挥发分最低的烟煤,不结焦。
• 无烟煤：煤化程度高的煤。其挥发分低、密度大、 燃点高、无黏结性、燃烧时多不冒烟。
据煤样两步干燥后的质量损失计算出全水分。
称取一定量的粒度小于6mm的煤样，置于微波炉内，
煤中水分子在微波发生器的交变电场作用下，高速震动产 适用于烟煤
煤在生成过程中,其内部形成了极微细的毛细管及孔隙,它们构成的内表面积比 外表面积要大得多。这种毛细管及孔隙的数量极大,分布又深又广,具有极为 复杂的发达的内部结构,是煤能吸附各种气体及液体的原因。
（二）煤中水分的测定方法
间接法 煤中水分测定方法
直接法（甲苯蒸馏法）
间接法：将已知质量的煤样放在一定温度的烘箱或 专用微波炉内进行干燥，根据煤样蒸发后 的质量损失计算煤中水分。