ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение зольности угля из "Лабораторные работы по химии и технологии угля" Золой называется смесь минеральных веществ, остающаяся после полного сгорания всех горючих веществ в угле и после завершения всех превращений, которые происходят с минеральными примесями при действии высоких температур и доступе воздуха. [c.13] Минеральные примеси в угле весьма нежелательны. При коксовании угля большая их часть переходит в кокс, оказывая тем самым вредное влияние на доменный процесс повышается расход кокса на единицу выплавляемого металла, увеличивается расход флюсов для ошлакова-ния золы, понижается производительность печей, удорожается сам металл. Поэтому угли, используемые для коксования, как правило, предварительно обогащают. Будучи балластом, минеральная примесь удорожает перевозки энергетического угля, а при сжигании снижает теплоту его сгорания и засоряет топки. [c.13] Минеральные вещества, переходящие после сжигания угля в золу, имеют самое различное происхождение и могут быть разделены на две группы внутренние (внутренняя зола), отложившиеся в пластах топлива в процессе их образования, и внешние (внешняя зола), попавшие в него из окружающих пород при добыче (из кровли, почвы и прослойков). [c.13] Определяя зольность, навеску угля сжигают в муфеле с электрообогревом при температуре 800°. Вес остатка после сжигания, отнесенный к первоначальному весу и выраженный в процентах, называется зольностью исследуемой пробы угля. [c.14] Следует оговориться, что зола как таковая не содержится в топливе, а образуется в процессе его сгорания из минеральных примесей. Последние, в свою очередь, переходя в золу, претерпевают ряд изменений. Приведем основные из них. [c.14] Для потребности техники достаточно знать количество золы в сухом угле (Л ), определенное прокаливанием. Происходящее при этом уменьшение веса называется потерей при прокаливании (ппп). Если А и ппп берут в процентах, то Л + ппп = 100%. [c.15] Состав золы углей различных шахт и пластов весьма разнообразен. В углях Донецкого, Кузнецкого и Кизе-ловского бассейнов он колеблется в пределах, указанных в табл. 1. [c.15] Химический состав золы влияет и на температуру ее плавления. Золу с температурой плавления ниже 1200° считают легкоплавкой, 1200—1350° — плавкой, 1350— 1500° — тугоплавкой. [c.16] Действующий стандарт (ГОСТ 6383—52) предусматривает два метода определения золы медленное озоле-ние угля и быстрое озоление. Оба они равноценны, и каждый из них применяется в зависимости от местных условий. [c.16] ГОСТ 2661—58 предусматривает определение зольности углей ускоренным методом, разработанным Донецким научно-исследовательским угольным институтом. Сущность этого метода заключается в следующем озо-ляют навеску угля на специальной электрической плитке, нагретой до температуры 850 25° подают к углю кислород через стеклянный колокол, накрывающий плитку определяют вес зольного остатка. [c.16] Необходимое условие пользования этим методом — строгое соблюдение времени прокаливания и температурного режима. Во избежание потерь от быстрого выделения влаги и летучих веществ и чтобы не произошло спекания угля, которое затруднит его сгорание и внесет погрешность в анализ, пробу нагревают сначала очень медленно, доводя до заданной температуры постепенно. [c.16] Необходимо учитывать, что каждая из приведенных ранее реакций протекает на определенных стадиях озо-ления угля и прокаливания полученного остатка и в определенных интервалах температур. Так, силикаты начинают терять кристаллизационную воду уже при температуре порядка 100°, а полностью теряют ее лишь при температуре 700—800°. Хлориды начинают улетучиваться при температуре около 500°. Окисление закисного железа в окисное, очевидно, происходит после окончания горения органической массы. Именно этим можно объяснить часто наблюдаемое увеличение веса золы при контрольных прокаливаниях. Карбонаты начинают разлагаться при температуре 500°, но быть уверенным в полном выделении двуокиси углерода можно лишь, выдержав золу определенное время при 800°. [c.16] При еще более высоких температурах разлагаются сульфат железа Рег (804)3 и сульфат алюминия А1И504)з. [c.17] Понятно, что разница между весами золы, полученной при 800°, и золы, полученной при иной температуре, зависит от состава минеральной массы топлива и от общего ее содержания. Установлено, что в углях с низким содержанием золы при температуре, отличающейся от стандартной на 100—200°, эта разница составляет доли процента, а в высокозольных достигает 1—1,5%. [c.17] Аналитическую пробу угля тщательно перемешивают в открытой банке шпателем или ложечкой и отбирают на разной глубине из двух-трех мест навески угля по 1—2 г в предварительно взвешенные тигли или лодочки. Перед набором навесок лодочки прокаливают до постоянного веса. Определения ведут обязательно в двух параллельных навесках. Точность взвешивания — 0,0002 г. [c.17] Применяя медленный метод озоления угля, навески помещают в холодный или нагретый не выше 250—ЗОС муфель, который затем нагревают до 800 25°. При этой температуре прокаливают навески 1—2 часа. Во время прокаливания лодочки (или тигли) должны находиться в зоне полного накала муфеля. [c.17] После продвижения всех лодочек в эту зону дверцу закрывают, устанавливают температуру 800 25° и выдерживают их в течение 40 мин. Температура муфеля проверяется термопарой, вставляемой через отверстие в стенке муфеля. [c.18] Вес остатка, вычисленный в процентах к навеске угля, принимают за содержание золы в аналитической или лабораторной пробе угля. Допустимые расхождения между результатами двух параллельных определений — 0,3-0,4%. [c.18] Вернуться к основной статье