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1、煤灰软化温度分级% _/ W1 o7 q3 i6 R1. 水分 3 H& s6 ( A- l6 F- i! k4 F- a# % n4 f8 p s) K9 _# z(1) 外在水分(Wwz)外在水分是指煤在开采、运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔（直径10-5厘米）中的水。它以机械方式与煤相连结着，较易蒸发,其蒸汽压与纯水的蒸汽相等.在空气中放置时,外在不分不断蒸发,直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止,此时失去的水分就是外在水分.含有外在水分的煤称为应用煤,失去外在水分的煤称为风干煤.外在水分的多少与煤粒度等有关,而与煤质无直接关系. 4 X5 g% X5 E3 c;
2、 c! _. o ?: P! e8 |% _ G1 z7 a(2)内在水分(Wnz)吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔（直径10-5厘米中的水,称为内在水分.内在水分指将风干煤加热到105110时所失去的水分,它主要以物理化学方式(吸附等)与煤相连结着,较难蒸发,故蒸气压小于纯水的蒸汽压.失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤. 5 s6 B6 E$ ?! F1 l- K4 T) |5 v7 i; f7 p8 9 h, p$ Z: g8 Y3 H4 J L1 g: b7 _ l1 j8 Q2. 分灰 + e3 F% F& m0 d w0 B3 p0 b2 y8 c% _3 | q6 P2 f% e7 C
3、9 n1).灰分的来源和种类煤灰几呼全部来源于煤中的矿物质,但煤在燃烧时,矿物质大部分被氧化,分解,并失去结晶水,因此,煤灰的组成和含量与煤中矿物质的组成和含量差别很大.我们一般说的煤的灰分实际上就是煤灰产率，煤中矿物质和灰分的来源,一般可分三种. F& ; ?& Q% z1 U+ b, G(1)原生矿物质它是原来存在于成煤植物中的矿物质,质紧密地结合在一起,极难用机械的方法将其分开.它燃烧后形成母体灰分,这部分数量很小 . R* C: |- : t! B; I+ S(2)次生矿物质当死亡植质堆积和菌解时,由风和水带来的细粘土,砂粒或由水中钙,镁,铁等离子生成的腐植酸盐及FeS2等混入而成,在
4、煤中成包裹体存在.用显微镜观察煤的光片或薄片时,如它们均匀分布在煤中,并且颗粒很细,则很难与煤分离;如它们颗粒较大,比重与差很大,并在煤中分布不均,则把煤破啐后尚可能将它们洗选掉. 4 * X2 P e& e6 & u/ $ V8 s煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质.来自于内在矿物质的灰分,称为内在灰分.一般次生矿物质在煤中的含量也不多,仅有少数煤层中次生矿物质较多,如迁移堆积抽形成的煤层即如此. ; 3 O( W4 B! L(3)外来矿物质这种矿物质原来不含于煤层中,它是由在采煤过程中混入煤中的顶,底板和夹矸层中的矸石所形成的. , d+ ( ) ?+ 0 x2 A其数量多少,根
5、据开采条件在很大的范围里波动.它的主要成分为SiO2,A12O3,也有一些CaSO3，CaSO4，FeS2等。这类矿物质应通过加强质量管理，机智地使用*，巩固坑道，合理采煤并通过转筒筛选机筛选和手选的方法予以减少。外来矿物质的块度，比重越大时，越易分离，可用一般选煤方式将它除掉。外来矿物质在煤燃烧时形成的灰分称为外在灰分。 + ) m( u5 n; s, v: f8 j+ |6 5 # p; R4 b. % j* c2 _! % W% 5 o- T2)煤灰熔融性煤灰熔融性和煤灰粘度是动力用煤的重要指标.煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点,但严格来讲这是不确切的.因为煤灰是多种矿物质组成的混合物,这种
6、混合物并没有一个固定的熔点,而仅有一个熔化温度的范围.开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低.这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体,这种共熔体在熔化状态时,有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能,从而改变了熔体的成及其熔化温度. 1 w1 n; $ C8 ; b煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成.煤灰成分十分复杂,主要有:SiO2,A12O3,Fe23,CaO,MgO,SO3等,如下表所示: . R8 7 ?; h$ J) f7 c9 W5 j1 B% 9 S5 c/ U! f U) i9 1 i# $ k9 b5 |我国煤灰成分的分析 2 % i, S0 t. R1 |灰分成分
7、SiO2 A12O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O 9 y- f6 a* o+ * Wb2 O) j* S含量(%) 1560 1540 135 120 15 15 5 T9 t& & 2 L# K u5 e( 6 gB4 G& G煤灰成分及其含量与层聚积环境有关。我国很多煤层的矿物质以粘土为主，煤灰成分则为SiO2，A12O3为主，两者总和一般可达5080%。在滨海沼泽中形成的煤层，如华北晚石纪煤层黄铁矿含量高，煤灰中Fe2O3及SO3含量亦较高；在内陆湖盆地中形成的某些第三纪褐煤的煤灰中CaO含量较高。 % N# J l& F$ b3 S8 h$ O大量试验资料表明，SiO
8、2含量在4560%时，灰熔点随SiO2含量增加而降低；SiO2在其含量45%或60%时，与灰熔点的关系不够明显。A12O3在煤灰中始终起增高灰熔点的作用。煤灰中A12O3的含量超过期30%时，灰熔点在1500。灰成分中Fe2O3，CaO，MgO均为较易熔组分，这些组分含量越高，灰熔点就越低。灰熔点也可根据其组成用经验公式进行计算。 + A. r, | S w# F2 G8 G( W2 D/ J- Z; M0 f) b B! a- f% n* dj& P# _3.挥发分和固定碳 - r s1 U3 _! : H+ B R- E挥发分主要是煤中有机质热分解的产物，评价煤质时为了排除水分，灰分，变化
9、的影响，须将分析煤样挥发分换算为以可燃物为基准的挥发分，以符号VR表示。换算分式为： 7 _9 8 Y1 g wVr=Vf100 4 w, M; n7 B; P9 Q100-WF-AF 5 V3 g, u2 n t1 v/ K6 B- t式中：Vr可燃基（无水无灰基）挥发分，%； 8 b: u) Ma3 Y/ j tVf分析基挥发分，%； $ F Q0 g/ & d 5 h3 EWf分析煤样水分，%； 3 g/ X& e/ o! pAf分析煤样灰分，%。 M3 A+ p X! O, P T. e% z挥发分随煤化程度升高而降低的规律性十分明显，可以初步估计煤的种类和化学工艺性质，而且挥发分的测
10、定简单，快速，易于标几乎世界各国都采用可燃基挥发分（Vr）作为煤炭工业分类的第一分灯指标。 : e$ M3 GqB) G! X( d挥发分的分析结果常受煤中矿物质的影响。所以当煤中碳酸盐含量较高，矿物质在高温下分解出来的CO2，结果水等也包括在挥发分内。所以当煤中碳酸盐含量较高，分解出来的CO2产率大于2%时，需要对煤的挥发进行正。也可在测定挥发分之前，用盐酸处理分析煤样，使煤中碳中碳酸盐事先分解。在我国大我数煤中，粘土矿物，高岭土在560析出的结果水也算入挥发分，因此粘土矿物含量高的煤所测出的挥发分通常偏高。 * q2 & Z# M5 g A& R固定碳就是测定挥发分后残留下来的机物质的产率
11、，可按下式算出：Cgd=1000-（Wf+Af+Vf） + Q0 , w1 f: T7 y2 w焦渣按其形状，特征的不同可分为八种类型，用来初步表不同煤种的粘性，熔融性及膨胀性。根据挥发分测定后的焦渣可知，泥炭，褐煤，烟煤中长焰煤，贫煤及无烟煤没有粘结性；烟煤中气，肥，焦，瘦煤都有粘结性，可作为炼焦煤，而其中肥煤和焦煤没有粘结性最好，其坩埚焦熔融，粘结良好且具有膨胀性。 7 + k; Q: v4 F$ e2 t) j% L# I0 2 |0 0 ?1 v7 _! T$ f# l煤的形成 O: # O/ D7 n o. 3 k1 y m& M在地质历史上，沼泽森林覆盖了大片土地，包括菌类、蕨类、
12、 灌木、乔木等植物。但在不同时代海平面常有变化. 当水面升高时，植物因被淹而死亡。如果这些死亡的植物被沉 积物覆盖而不透氧气，植物就不会完全分解，而是在地下形成有机 地层。随着海平面的升降，会产生多层有机地层。 经过漫长的地质作用，在温度增高、压力变大的还原环境中，这一有机层最后会转变为煤层。因埋深和埋藏时间的差异，形成的 煤也不尽相同。 ! l% T A; m0 sb1 PS7 F& T5 B2 / w; 煤的物理性质 主要包括煤的密度、表面性质（湿润性、表面积、孔隙度）、光学性质(折射率、反射率)、电性质（电导率、介电常数）、磁性质、热性质（比热容、热导率、热稳定性）和机械性质（硬质、脆度
13、、可磨性）。 7 H4 O/ Z; r+ p1 9 id8 X$ X; T& h* y5 ) Y: uy6 I煤的工艺性质 9 + m& h V. V1 p9 X9 o/ Q* i粘结性。指烟煤在受热时本体粘结或与外加惰性物质粘结的能力，它是评价工业用煤特别是炼焦煤的主要指标。实验室测定方法有粘结指数、坩埚膨胀序数、罗加指数等。结焦性。指在模拟工业焦炉条件下，或在半工业性试验焦炉内，煤结成焦炭时的性能，实验室测定方法有奥亚膨胀度、胶质层指数、葛金焦型等。发热量。指单位质量的煤在完全燃烧时放出的热量。它是评价燃料煤的主要指标。根据计算时燃烧产物中水的状态不同，有高位发热量与低位发热量之分，包含燃
14、烧生成的水蒸气冷凝潜热的，称为高位发热量，不包括水蒸气冷凝潜热的，称为低位发热量。反应性。又称活性，是指在一定温度下，煤与不同气体介质如二氧化碳、水蒸气、氧气、氢气作用的气化反应能力。热稳定性。指气化、燃烧用煤在加热时块度变化的性质。焦油产率。是评价煤和油页岩炼油适宜性的指标，通常采用铝甑低温干馏法测定。可选性。是反映煤在洗选过程中，除去其中矿物质的难易程度。它是将各级粒度的煤在不同密度的液体中经浮沉试验而确定的。灰熔点和熔融灰的粘度。将煤灰制成三角锥体，放在高温炉中，在一定气氛下加热，观察灰锥形状的变化,从而测定变形温度T1、软化温度T2和流动温度T3,其中T2表示煤灰熔点。熔融灰的粘度用高温粘度计测量。. g ! % j! U#