一、揮發分測定原理及意義
煤的揮發分的側定是把煤在隔絕空氣的條件下，于一定的溫度下加熱一定時間，煤中分解出來的液體(蒸汽狀態)和氣體產物減去煤中所含的水分，即為揮發分，剩下的焦渣為不揮發物。如測定條件不同，揮發分也不同。由此看來，煤的揮發分不是煤中固有的物質，而是在特定條件下煤受熱分解的產物，因此應稱為煤的揮發分產率。
煤的揮發分測定是一種規范性很強的試驗，其結果受加熱溫度、加熱時間、加熱方式、所用坩堝的大小、形狀、材質及坩堝蓋的密封程度等影響。改變任何一種試驗條件，都會對測定結果帶來影響。
揮發分產率是煤炭分類的主要指標，根據揮發分產率可以大致判斷煤的煤化程度。根據煤的揮發分產率和焦渣性狀可初步判斷煤的加工利用性質和熱值的高低。所以，測定煤的揮發分產率在工業上和煤質研究方面都有重要意義。
二、揮發分方法
測定煤炭揮發分產率有復式法和單式法兩種。目前，我國多采復式法，
1、方法要點
稱取一定量的一般分析試驗煤樣，放在帶蓋的瓷培竭中，在(900±10)℃下，隔絕空氣加熱7min，以減少的質量占煤樣質量的百分數，減去該煤樣的水分含量作為煤樣的揮發分。
2、儀器設備
揮發分地竭:帶有配合嚴密蓋的瓷塔竭，形狀和尺寸如圖4所示。培竭總質量為(15~20)9。
圖4揮發分坩堝
馬弗爐帶有高溫計和調溫裝置，能保持溫度在(900±10)℃,并有足夠的(900±5)℃的恒溫區。爐子的熱容量為當起始溫度為920℃左右時，放入室溫下的培竭架和若干地竭，關閉爐門后，在3min內恢復到(900±10)℃爐后壁有一個排氣孔和一個插熱電偶的小孔。小孔位置應使熱電偶插入爐內后其熱接點在地竭底和爐底之間，距爐底(20~30)mm處馬弗爐的恒溫區應在關閉爐門下測定，并至少每年測定一次。高溫計(包括毫伏計和熱電偶)至少每年校準一次。
坩堝架:用鎳鉻絲或其他耐熱金屬絲制成。其規格尺寸以能使所有的坩都在馬弗爐恒溫區內，并且坩堝底部緊鄰熱電偶熱接點上方(見圖5)。
圖5揮發分坩堝架
干燥器:內裝變色硅膠或粒狀無水氯化鈣。
分析天平:感量0.1mg。
壓餅機:螺旋式或杠桿式壓餅機，能壓制直徑約10mm勺煤餅。
秒表。
3、測定步驟
在預先于900℃溫度下灼燒至質量恒定的帶蓋瓷地竭中，稱取粒度小于0.2mm的一般分析試驗煤樣(1±0.01)9，稱準至0.0002g，然后輕輕振動，使煤樣攤平，蓋上蓋，放在坩堝架上。
褐煤和長焰煤應預先壓餅，并切成寬度約3mm勺小塊。
將馬弗爐預先加熱至920℃左右。打開爐門，迅速將放有培竭的培竭架送入恒溫區，立即關上爐門并計時，準確加熱7min。坩堝及坩堝架放入后，要求爐溫在3min內恢復至(900±10)℃,此后保持在(900±10)℃,否則此次試驗作廢。加熱時間包括溫度恢復時間在內。
注:馬弗爐預先加熱溫度可視馬弗爐具體情況調節，以保證在放入坩及坩堝架后，爐溫在3min內恢復至(900±10)℃為準。
從爐中取出坩堝，放在空氣中冷卻5min左右，移入于燥器中冷卻至室溫(約20min)后稱量。
4、焦渣特征分類
測定揮發分所得焦渣的特征，按下列規定加以區分:
(1)粉狀:全部是粉末，沒有相互粘著的顆粒:
(2)粘著:用手指輕碰即成粉末或基本上是粉末，其中較大的團塊輕輕一碰即成粉末:
(3)弱粘結:用手指輕壓即成小塊;
(4)不熔融粘結:以手指用力壓才裂成小塊，焦渣上表面無光澤，下表面稍有銀白色光澤;
(5)不膨脹熔融粘結:焦渣形成扁平的塊，煤粒的界線不易分清，焦渣上表面有明顯銀白色金屬光澤，下表面銀白色光澤更明顯:
(6)微膨脹熔融粘結:用手指壓不碎，焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤，但焦渣表面具有較小的膨脹泡(或小氣泡)。
(7)膨脹熔融粘結:焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤，明顯膨脹，但高度不超過15mm;
(8)強膨脹熔融粘結:焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤，焦渣高度大于15mm。
為了簡便起見，通常用上列序號作為各種焦渣特征的代號。
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2025-05-15
