煤的工业分析过程及其意义探讨

毛红燕

摘 要：作为一个发展中国家，我国在对煤的使用上来说，还是非常广泛的，对于煤炭的加工和利用来说，主要还是依靠对于煤炭的质量把控。因此本文就煤的工业分析过程及其意义进行探讨，希望能为煤炭质量的提升提供一点点意见以及参考。

关键词：煤的工业分析；分析的意义；探讨工作

煤的工业分析一般采用最简单的分析方式，煤的组成部分主要有：水分、灰分、挥发分、固定碳，这其中前面三种都是可以被检测出来，只能测出水分、灰分、和挥发分，第四种必须要依靠在比较特别的环境下才能转换出來，需要通过差减法进行计算。而煤的分析过程及结果的准确性也更能很好的衡量专业工作人员的工作水平。

一、水分

1、水分的测定分析

通常情况下的煤炭供给中，水分都是整个煤炭质量和重量的一个重要指标。这关乎到了煤的使用、储存以及运输。在煤工业分析过程中占有极其重要的作用。在这里面，水分又分成了游离水和化合水两种。其中，能和煤产生物理态的称之为游离水，主要是依附在煤的外层表面和内层孔隙当中，因此，如果内层孔隙越多，煤的含水量也就越高。而游离水又可以分成两种，一种是极易挥发的，另一种是常温下不易挥发的，极易挥发的水分通常依附在煤的外层或者是发育很好的细小孔隙当中。不易挥发的水分则是在发育不太好的孔隙当中，这部分水又被成为内在水分。也叫风干煤样水分。而外在水分加上内在水分就是煤的总水分。这是指，刚开采出来马上投入使用的煤的总水分。

煤的外在水分和内在水分以及总水分在煤的工业分析过程中，通常以百分比的形式出现。按照一定的标准来从商品煤或者用户等处收集回来的煤叫做应用煤样。应用煤在实验室里进行分析研究时，被称为煤样，所有煤样里面含有的水份在煤样质量里面所占的百分比被称为煤的总水分。

将应用煤放置在空气中一段时间，自然蒸发掉的是煤的外在水分。一般来说，随着煤质的程度加深，煤的水分也会按照一定的规律进行变化。

2、水分的测定意义

水分是不同煤质的分析的一个重要质量标准，无论是对于煤的理论研究还是加工利用都具有极其重要的意义，它是一个最直观的基础数据。

二、灰分

1、灰分的测定分析

要对煤进行工业分析，必须要把煤放置900℃左右的温度环境中充分燃烧，从而得到一些煤渣，这些残渣就是煤的灰分。而这些灰分在煤的总质量中所占有的比例就是煤的灰分产率。相对于煤的水分来说，煤的灰分产率灰比较稳定。不会跟煤的水分一样会受空气湿度的影响。一般情况下会将煤样制成粒径小于0.2MM且相对干燥时的煤样进行检验，以此来检验出煤的灰分产率。

2、灰分测定的意义

煤样的灰分测定是分析煤质特性和质量的一个重要指标。在炼煤过程中，煤样通常以煤炭的灰分率来确定焦炭的质量。如果煤的灰分产率越高，那么煤的有效含碳量就会越低。因此，煤炭的灰分产率已经作为煤的定级依据。因为煤的发热量、含碳量、活性等方面又和煤的灰分率有着互相依赖的特性，因此也可以通过煤的灰分率来测定煤的相关特性。

三、煤的挥发分和固定碳的测定分析

1、煤的挥发分和固定碳的测定分析

挥发分即煤炭在一定温度下隔绝空气加热，逸出物质（气体或液体）中减掉水分后的含量。将煤与空气进行隔绝，并在高温条件下对其进行加热，加热过程中还需要满足一定的温度，使煤中的有机物质能够达到分解反应的条件。在温度达到之后煤炭便会以逐级的形式析出自身受热而分解出的有机分子，其余不能够分解的固体会在加热之后残留。而那些挥发的有机物也是煤在特性温度下以气态形式分解出的有机物。从现实意义上讲，固定碳不能以单独的形式存在于煤样本身。固定碳与灰分融合后，所剩下的残渣被称之为焦渣，扣除其中的灰分，剩下的便是固定碳。

无机物的组成特点会通过煤的水分以及灰分充分反映出来，而挥发分以及固定碳则充分反映出了煤中有机物质的组成特点。对于挥发分而言，它可以反映出煤中大部分性质，在所有的研究和利用中，都需要用到煤挥发分的各种数据。所以，挥发分是煤的重要数据之一。

1.1受到条件的影响 加热速度、加热时间以及加热温度等各方面因素都可以直接对测定结果造成影响。除此之外，包括容器、加热炉、支架的不同，都会直接影响到最终煤样的测试结果。

1.2 影响煤化程度的因素 当煤的煤化程度不断提升时，自身的挥发分便会不停下降。对于褐煤而言，它的挥发分都较高，通常情况下保持在70%以上，相对于无烟煤来讲，其挥发分最低，在20%以下。当煤样自身的有机质分子缩聚之后，再加上小分子化合物的运动，就会产生氢气，这样就使煤产生的挥发分随着煤样镜质组反射率的提高，煤矿分子中的脂肪侧链成下降趋势，因此，煤的挥发分会随着煤化程度而不断下降。

1.3 煤岩组分的影响 煤化会在一定程度上使煤造成挥发分，但与此同时，它也受到成因类型或煤岩类型等影响。与腐泥煤相比，腐植煤的挥发分明显较低。造成这种情况的主要原因，是由于它们的原始结构不一样，因为腐植煤是以芳香族物质为组成部分，所以当它预热后不容易被溶解；而腐泥煤的主要成分是脂肪族，所以在预热之后就相对较为容易分解。

2、煤的挥发分和固定碳测定的意义

通过对煤的挥发分以及固定碳的测定分析，我们可以得出一个挥发率，并且可以知道煤在挥发后的焦块特性，在确定煤的加工用途中，有着非常重要的意义。高挥发的煤可以做成气化原料或者是低温干馏料，而中度程度挥发的煤炭可以作为炼焦煤，这种煤的粘性一般都会比较好。在燃煤过程中，可以通过挥发分来确定特定的煤源所需要的燃煤设备。

四、结束语

对于煤的工业分析而言，它可以确定出煤的整体组成部分，这种工业分析是在规定的条件下，从大体上讲，基本上可以分成四种组分，分别是固定碳、挥发分、水分和灰分。在对煤进行工业分析时，需要一定条件，在这四种组成部分中固定碳是煤在特殊条件下所转化出来的产物，这些都不是煤中特有的部分，很多测试结果会受到条件的影响。为了得到更加精确、完善的测试结果，我国制定出了较为详细的标准。在这四项指标当中，灰分代表无机物，而其他三项则可以代表有机物。

我们通过工业分析可以确定煤的各个组成部分，而在实验室里，通过对煤各个组成部分的数据测定，可以研究出很多关于煤的特性，这些数据对于煤炭行业的发展和进步有着极其巨大的意义。

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