如何提高揮發(fā)分測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度

岳躍輝

（大屯公司徐莊煤礦運(yùn)銷(xiāo)科，江蘇沛縣 221611）

如何提高揮發(fā)分測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度

岳躍輝

（大屯公司徐莊煤礦運(yùn)銷(xiāo)科，江蘇沛縣 221611）

因?yàn)閷?duì)于煤的揮發(fā)分測(cè)定，其中的試驗(yàn)條件是十分重要的，并且是由人為規(guī)定的。而揮發(fā)分就是，把煤與空氣隔絕，同時(shí)加熱到九百攝氏度左右，這是就會(huì)逸出有氣體或者液體，然后將煤中的水分減去，這是煤中的有機(jī)物質(zhì)和某部分的礦物，而剩下的就是揮發(fā)分。由于這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性很高，所以對(duì)于實(shí)驗(yàn)條件的選擇需要十分慎重。而主要就是為：試樣重量、焦化溫度、和加熱的時(shí)間以及速度。其他如坩堝的材料和厚薄，以及坩堝架的大小和材料，在一定程度上都能影響揮發(fā)分的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性。本文對(duì)煤的揮發(fā)分測(cè)定過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和做法進(jìn)行了介紹，對(duì)不規(guī)范操作進(jìn)行分析。

揮發(fā)分測(cè)定 影響因素 準(zhǔn)確度

一個(gè)企業(yè)尤為重要的就是煤質(zhì)化驗(yàn)員，因?yàn)樗麄兪瞧髽I(yè)信譽(yù)的代表，肩上擔(dān)負(fù)著十分重要的責(zé)任，那就是煤炭的質(zhì)量檢測(cè)。煤的揮發(fā)分測(cè)定，是十分能夠體現(xiàn)煤質(zhì)化驗(yàn)員水平的項(xiàng)目。同時(shí)測(cè)定所受的影響因素十分之多，對(duì)于煤質(zhì)化驗(yàn)員隊(duì)伍的素質(zhì)要求較高。所以，這就需要好的操作方法，來(lái)示范出正確的實(shí)驗(yàn)操作，由此不會(huì)得到誤差很好的測(cè)定結(jié)果，這樣也能方便其他人使用參考。

1　揮發(fā)分組成

煤樣在一定的條件下，在進(jìn)行水分校正后，并且隔絕空氣加熱，主要由水分、碳?xì)涞难趸锖鸵訡H4為主的化合物組成的揮發(fā)物質(zhì)產(chǎn)生的速率即為揮發(fā)分。工業(yè)分析中，測(cè)定的是煤在一定條件下的分解產(chǎn)物，分解就是加熱時(shí)的分解，而不是固有物質(zhì)的揮發(fā)性，因?yàn)椴还馨l(fā)生什么，即使是細(xì)微的實(shí)驗(yàn)條件，都會(huì)有大大小小的影響，從而給得到不是統(tǒng)一的結(jié)果。這之中，造成這樣原因的主要的因素是：加熱的溫度，速度和時(shí)間。此外，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的大小，容器的形狀、尺寸以及容器的支架都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果，即測(cè)定結(jié)果取決于所規(guī)定的試驗(yàn)條件。以及一些人為的因素都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2　煤中揮發(fā)分測(cè)定應(yīng)注意的問(wèn)題

為獲得可靠的揮發(fā)分結(jié)果，有以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)于測(cè)定的溫度，一般都是控制在900攝氏度（±10攝氏度），為此必須頂起進(jìn)行校正，在校正的時(shí)候，將零點(diǎn)調(diào)到室溫。頂起要將裝有煤樣的坩堝在測(cè)量恒溫區(qū)的時(shí)候，要放在馬弗爐的恒溫區(qū)。（2）在做完這一步之后，爐溫應(yīng)在3min內(nèi)恢復(fù)到（900±10）℃，必須：1）馬弗爐的溫度恢復(fù)速度也是需要十分關(guān)注的；2）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了讓坩堝的熱容量基本一致，所以最好使用的坩堝都是同樣的；（3）總共的，一直到溫度變?yōu)樵瓉?lái)的溫度，這一段時(shí)間里，時(shí)間要準(zhǔn)確的把握在七分鐘。（4）使用的坩堝，一定要符合一定的規(guī)格，測(cè)定揮發(fā)分用的坩堝質(zhì)量一般在15g一22g左右。然而在實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)分產(chǎn)生速率與坩堝質(zhì)量有著十分大的關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生變化。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)而得出結(jié)論，結(jié)合國(guó)際中，對(duì)于坩堝質(zhì)量的規(guī)定，得出實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用質(zhì)量在十七克到十九克的范圍內(nèi)的坩堝是較合適的。（5）要使用不掉皮的坩堝架，這樣才不會(huì)使得結(jié)果有所偏差，比如說(shuō)耐熱金屬做的。坩堝放在坩堝架上的時(shí)候，底部和底部要隔開(kāi)一定的距離，相隔距離不小于二十毫米，不大于三十毫米。（6）取出后，減少坩堝在空氣中的時(shí)間，這是為了不讓焦渣吸水。

3　避免坩堝蓋上出現(xiàn)灰白色物質(zhì)

出現(xiàn)這種物質(zhì)，是因?yàn)檠趸F(xiàn)象。這種氧化現(xiàn)象會(huì)影響揮發(fā)分的測(cè)定值，形成的原因主要就是因?yàn)檑釄迳w子沒(méi)有一絲不透的蓋在坩堝上，造成了縫隙，使得空氣進(jìn)入了。對(duì)于一些高揮發(fā)煤，因?yàn)榇罅繐]發(fā)分往外逸出會(huì)使得空氣不能夠進(jìn)入，所以氧化作用并不是十分嚴(yán)重。

4　稱(chēng)樣

在已經(jīng)高溫灼燒過(guò)的坩堝中，稱(chēng)取一粒大小小于零點(diǎn)二毫米的煤樣，以此來(lái)分析，煤樣的誤差在于1克（±0.01克），然后將坩堝微微晃動(dòng)，蓋上蓋子，最后將坩堝帶著煤樣放在坩堝架上。

為了讓天平不受潮濕，所以要將干燥劑放在天平之中，這樣就能夠保護(hù)天平的零件，使得天平使用時(shí)候，能夠像新的一樣。在測(cè)試煤樣時(shí)，所使用的是干燥狀態(tài)的煤樣，所以，干燥劑的使用是十分重要的，這是為了讓煤樣中有的水分和空氣濕度達(dá)到平衡。由此，這就需要知道干燥劑的正確使用方法為：稱(chēng)樣前，要先將干燥劑取出，接著快速的放入干燥器里；然后就是將煤樣放回天平。為了使得測(cè)定結(jié)果更加準(zhǔn)確，所以在稱(chēng)量的時(shí)候，要把干燥劑放在天平里。

所以，在測(cè)驗(yàn)時(shí)，化驗(yàn)員對(duì)于干燥劑的習(xí)慣要十分重視，避免養(yǎng)成錯(cuò)誤的習(xí)慣。

5　煤樣的混合

國(guó)標(biāo)規(guī)定，瓶中的煤樣量不得超過(guò)瓶總體積的3/4，一般都會(huì)將煤樣瓶的蓋子蓋嚴(yán)，然后食指按住蓋子，轉(zhuǎn)動(dòng)手腕，將煤樣翻轉(zhuǎn)混合，這就是稱(chēng)之為“轉(zhuǎn)瓶法”的方法。接著，靜置，打開(kāi)瓶蓋，最后稱(chēng)量。

6　坩堝的檢查

對(duì)于坩堝的檢查十分重要，首先要看看是不是有缺掉的口子，然后查看坩堝蓋子對(duì)于坩堝，是不是沒(méi)有一絲縫隙的蓋住了。

7　馬弗爐的恒溫區(qū)的測(cè)定

關(guān)于馬弗爐的測(cè)定，需要用到熱電偶。將兩只或者兩只以上的熱電偶，其中的一只熱電偶作為基準(zhǔn)插入，還有剩下的一只或者其他的熱電偶作為測(cè)量點(diǎn)偶插入。于此同時(shí)，高溫加熱馬弗爐到九百攝氏度或者八百一十五攝氏度，接著在這一溫度之下移動(dòng)，根據(jù)所顯示的數(shù)據(jù)，測(cè)量出電偶，其中一般每次移動(dòng)的距離，都是一到兩厘米的距離。然后在恒溫的情況下，稍等一會(huì)，讀取溫度，這樣就能找出馬弗爐的恒溫區(qū)。

8　焦渣的判定

在一般情況下，煤的焦渣能夠幫助我們知道煤的粘結(jié)性，這是因?yàn)槊旱慕乖c粘結(jié)性有著一定的關(guān)系。我們可以通過(guò)煤的焦渣的特征，來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確的判定。主要是由焦渣的光澤度和高度等等來(lái)判斷。

9　防止煤樣的噴濺

當(dāng)測(cè)定低變質(zhì)程度的不粘煤、褐煤以及某些煙煤時(shí)，由于揮發(fā)分的快速逸出而將顆粒帶出，當(dāng)水分和揮發(fā)分過(guò)高時(shí)，由于它們的突然釋出而能把坩堝蓋吹開(kāi)，既帶走炭粒，又會(huì)使煤樣氧化，這樣會(huì)使得結(jié)果偏高。因此，在測(cè)定揮發(fā)分時(shí)，應(yīng)避免試樣粒度過(guò)細(xì)和水分過(guò)高，將試樣壓成餅可有效得防止噴濺。

10　其他注意事項(xiàng)

加熱的時(shí)間、溫度必須嚴(yán)格按國(guó)標(biāo)要求進(jìn)行，試樣應(yīng)放在爐內(nèi)的恒溫區(qū)內(nèi)。坩堝和蓋子要嚴(yán)格符合要求，蓋子要蓋正。一個(gè)煤樣每一次的測(cè)量都要分批進(jìn)行，方便化驗(yàn)員能夠取得有效的實(shí)驗(yàn)條件來(lái)對(duì)比。

揮發(fā)分測(cè)定是一個(gè)典型的規(guī)范性試驗(yàn)方法，任何試驗(yàn)條件的改變，都會(huì)給測(cè)定結(jié)果帶來(lái)不同程度的影響，因此規(guī)范測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法，嚴(yán)格遵守操作要求，對(duì)揮發(fā)分測(cè)定精確度、減少誤差都有十分重要的意義。

［1］GB/T 212-2008，煤的工業(yè)分析方法［S］.