适用于电力、冶金、石化、煤化、环保、地质勘探、粮食、科研院校等行业部门对煤炭、焦炭、矿石等物质的水分、灰分、挥发分以及固定碳的测定。
煤的工业分析包括哪些项目？测定它们有何意义？ 工业分析也叫近似分析或实用分析，包括煤中水分、灰分和挥发分的测定及固定 算。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标也是评价煤质的基本依据，根据工业 各项测定结果可初步判断煤的性质、种类和各种煤的加工利用效果及其工业用途。 煤的工业分析中各项指标的测定意义如下：
(1)水分测定的意义 水分是项重要的煤质指标，它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要自 根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化：从泥炭—褐煤—烟煤 阶无烟煤，水分逐渐减少，而从阶无烟煤—年老无烟煤，水分又增加（见表5-1）， 以由煤的水分含量来大致推断煤的变质程度。许多还将它和发热量相结合，利 叫做“含水无灰基发热量”的指标作为阶煤的细分类指标之。
煤的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大影响。般来说水分高不是 事。例如在锅炉燃烧中，水分高会影响燃烧稳定性和热传导；在炼焦工业中，水分高 焦炭产率，而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期；在煤炭贸易上，煤的水 个重要的计质和计量指标。 在现代煤炭加工利用中，有时水分高反是件好事，如煤中水分可作为加氢液化 气化的供氢体。
（1） 在煤质分析中，煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的基础数据。
(2)灰分测定的意义 煤中灰分是另项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。
煤的水分测定中应注意哪些问题？ 煤的水分测定中的关键问题是要保证原来煤样的水分没有损失也没有增加，即从制 样到测试前的过程中煤样中水分没有变化，因此必须注意以下几个问题：
(1)采集的水分试样保存在密封良好的容器内，并放在阴凉的地方；
(2)制样操作要快，好用密封式破碎机；
(3)水分样品送到试验室后立即测定；
(4)进行水分测定的煤样不宜过细，如要用较细的试样进行测定，则应该用密封式破碎机或用两步法进行测定——先破碎成较大颗粒测其外水，再破碎到较细颗粒测其内水。
(5)制备好的水分试样如不立即测定，则应准确称量，以便进行水分损失（或吸收
） 校正。
目前测定空气干燥煤样水分的标准方法有哪几种？其原理是什么？各有什么特点？ 空气干燥煤样水分测定的标准方法常用的是加热干燥法和微波干燥法。
(1)加热干燥法分为干燥质量损失法和直接重量法。前者为煤样在105～110℃下加
热干燥，根据试样的质量损失来测定水分，方法简单，对于年老煤比较适合，但是由于空气中
加热时间较长(1～2 h)，煤样容易氧化增量，而使测定结果偏，对于年轻煤影响尤大。为 了克服这缺点，般采取在真空或惰性气氛（如氮气）中加热，以避免煤与氧接触。 直接重量法是将煤样于105～110℃下、在干燥氮气流中加热驱出的水分，用含吸水剂 的吸收管吸收，根据吸收管的质量增加来测定水分。其特点是由于在氮气流中加热不存在 煤样的氧化问题，所以结果也比较准确，但仪器设备和测定步骤比干燥质量损失法麻烦。
(2)微波干燥法是将煤样置于微波测水仪内，由仪器内磁控管发射非电离微波，使水分 子高速振动，产生摩擦热。又因微波加热法能对被加热物体内部和表面同时进行能量转 换，因此受热均匀，使煤中水分迅速蒸发，根据煤样的质量损失计算水分含量。此方法的特 点是快速、简便，测定周期短，能有效地防止煤样因加热时间过长而发生氧化。但由于无烟 煤和焦炭导电性较强，所以不适用于年老无烟煤和焦炭水分的测定。
干燥法测定煤中水分时为什么必须用带鼓风的干燥箱？
鼓风的目的在于促使干燥箱内空气流动，方面使箱内温度均匀，另方面使煤中水分 尽快蒸发缩短试验周期。试验证明鼓风情况下干燥th测得的水分值均高于不鼓风情况下 测得的水分值；在随后的0.5 h检查性干燥中，在鼓风条件下只需进行次，试样的质量即 达到恒定，而不鼓风时，常需进行多次，才能达到质量恒定。
什么是煤的灰分？什么是煤的矿物质？两者之间有什么联系和区别？
煤的矿物质是赋存于煤中的无机物质。
煤的灰分不是煤中的固有成分，而是煤在规定条件下完燃烧后的残留物。它是煤中 矿物质在定条件下经系列分解、化合等复杂反应而形成的，是煤中矿物质的衍生物。它 在组成和质量上都不同于矿物质，但煤的灰分产率与矿物质含量间有定的相关关系，可以 用灰分来估算煤中矿物质含量。
缓慢灰化法的测定程序是根据什么制定的？
试验证明，煤中黄铁矿和有机硫在500℃以前就基本上氧化完，而碳酸钙从500℃开 始分解到800℃分解完，据此，GB/T 212《煤的工业分析方法》中规定了如下缓慢灰化程 序：煤样放人冷马弗炉，在30 min内由室温逐渐加热到500℃（使煤样逐渐灰化、防止爆 燃）＇在500℃停留30 min（使有机硫和硫化铁充分氧化并排除），然后再将炉温升到( 815± 10)℃并保持1 h(使碳酸钙分解完)。
管式炉快速灰化法为什么能有效避免煤中硫固定在煤灰中？
管式炉快速灰化法中使用轴向前倾斜度为5度的马蹄形管式炉，炉中央段温度为( 815 ±10)℃，两端有500℃温度区。煤样从高的端进入500℃温度区时，煤中硫氧化而生成的硫氧Ca0从（入口端）逸出，而不会与已到达815℃±10℃区的煤样中的碳酸钙分解生成的caO接触，从而可有效避免煤中硫被固定在灰中。
什么是煤的挥发分？其主要组成是什么？为什么说它是个规范性很强的试验项目？ 煤样在规定的条件下，隔空气加热，并进行水分校正后的挥发物质产率即为挥发分。 煤的挥发分主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物（以CH4为主）组成，但煤中物 理吸附水（包括外在水和内在水）和矿物质二氧化碳不属挥发分之列。 工业分析中测定的挥发分不是煤中原来固有的挥发性物质，而是煤在严格规定条件下 加热时的热分解产物，改变任何试验条件都会给测定结果带来不同程序的影响。
影响挥发分测定结果的主要因素是加热温度、加热时间、加热速度，此外试验设备的型 式和大小，试样容器的材质、形状和尺寸以及容器的支架都会影响测定结果，即测定结果取 决于所规定的试验条件，因此说它是个规范性很强的试验项目。
测定煤的挥发分产率应注意哪些问题？ 为获得的挥发分结果，必须注意以下问题：
(1)测定温度应严格控制在(900±10)℃，为此必须： ①定期对热电偶及毫伏计进行校正，校正和使用热电偶时，其冷端应放入冰水或将 点凋到室温，或采用冷端补偿器；
(2)定期测量马弗炉的恒温区，装有煤样的坩埚必须放在马弗炉恒温区内。 (2)装有煤样的坩埚放人马弗炉后，炉温应在3 min内恢复到(900±10)℃，为此必须： ①马弗炉应经常验证其温度恢复速度是否符合要求，或应手动控制以保证符合上述 要求； (3)每次试验好放同样数目的坩埚，以保证坩埚及其支架的热容量基本致。
(3)总加热时间（包括温度恢复时间）要严格控制为7 min。
(4)要使用符合GB/T 212规定的坩埚，坩埚盖子必须配合严密。
(5)要用耐热金属做的坩埚架，它受热时不能掉皮，若沾在坩埚上会影响测定结果。
(6)坩埚从马弗炉取出后，在空气中冷却时间不宜过长，以防焦渣吸水。 测定褐煤、长焰煤的挥发分时，为什么必须压饼？ 当测定变质程度煤如褐煤、长焰煤时，由于它们的水分和挥发分很高，如以松渤放入900℃炉中加热，则挥发分会骤然大量释出，把坩埚盖顶开（产生爆鸡）带走碳粒，结果偏高，而且重复性差；若将试样压成饼，切成3 mm的小块后再进行测定，由于试棒紧 减缓挥发分的释放速度，因而可有效地防止煤样爆燃、喷溅，使测定结果稳定。 测定挥发分后发现坩埚盖上有灰白色的物质是怎么回事？应如何避免这种现象？ 坩埚盖上的灰白色物质是因煤样氧化而生成的，它会使挥发分测定值偏高。这种j 现象主要是由于坩埚盖子不严，空气浸入坩埚内而引起的。
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