Conhecimento básico, problemas comuns e habilidades de controle preciso do ensaio de cinzas de carvão

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Data de publicação : 2026-04-18

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O teor de cinzas é o mineral inorgânico residual após a combustão do carvão. É um dos indicadores importantes para medir a qualidade do carvão. Seu conteúdo afeta diretamente o poder calorífico, a eficiência da combustão e o valor de aplicação industrial do carvão. Para as empresas, o teor excessivo de cinzas levará a uma diminuição no poder calorífico do carvão, um aumento na descarga de escória e um aumento nos custos de transporte e tratamento. Na indústria metalúrgica, o alto teor de cinzas afetará a resistência do coque e a eficiência da produção do alto-forno. No comércio de carvão, o teor de cinzas é uma das principais bases para o preço e os erros de teste levarão diretamente a perdas econômicas. Este artigo explica em detalhes o conhecimento central e o processo padrão do teste de cinzas de carvão, bem como problemas comuns e habilidades de controle preciso na prática, fornecendo orientação de teste prático para empresas.

A cinza de carvão não é um componente inerente do carvão, mas o resíduo de minerais (como argila, quartzo, pirita, etc.) no carvão após a decomposição química e oxidação durante a combustão, que é dividida em cinzas externas e cinzas internas. A cinza extrínseca é fragmentos de rocha da placa de base superior e gangue, que está relacionada aos métodos de mineração de carvão e pode ser removida principalmente por triagem; cinzas intrínsecas são a matéria inorgânica contida nas próprias plantas formadoras de carvão originais. Quanto maior o teor intrínseco de cinzas, pior a seletividade do carvão. Indicadores de detecção comuns de cinzas incluem cinzas de base secas ao ar (Aad), cinzas de base secas (Ad) e cinzas de base recebidas (Aar). Entre eles, a cinza de base seca ao ar é o índice de detecção mais comumente usado, que reflete diretamente o teor de cinzas das amostras de carvão no estado seco ao ar.

O processo padrão para teste de cinzas de carvão segue GB / T 211-2017 "Métodos de Análise Industrial de Carvão". O método principal é o método de queima lenta, adequado para todas as variedades de carvão. Seu processo é simples e os resultados são precisos, tornando-o o método mais comumente usado na indústria. As etapas específicas são as seguintes: Primeiro, prepare uma amostra de carvão seco ao ar com um tamanho de partícula inferior a 0,2 mm, pese 1 ± 0,1 g de amostra de carvão (precisão de 0,0002 g) e espalhe-a uniformemente em uma placa de cinza de porcelana pré-queimada a um peso constante para garantir que a qualidade da amostra de carvão por centímetro quadrado não exceda 0,15 g; em segundo lugar, envie a placa de cinzas para um forno mufla com uma temperatura não superior a 100 ° C, deixe um espaço de 15 mm na porta do forno e aqueça lentamente até 500 ° C em não menos de 30 minutos, e mantenha-a nessa temperatura por 30 minutos (de modo que o enxofre orgânico e o sulfeto de ferro sejam totalmente oxidados e descarregados); em seguida, continue a aquecer até 815 ± 10 ° C e queime por 1 hora para decompor completamente o carbonato; finalmente, remova O prato de cinzas, arrefeça-o ao ar durante 5 minutos e, em seguida, coloque-o num secador para arrefecer à temperatura ambiente (cerca de 20 minutos) e pese-o. Repita a queima com um peso constante (a diferença entre as duas pesagens não excede 0,0010g) e calcule o teor de cinzas de acordo com a qualidade da amostra de carvão e a massa do resíduo após a queima (fórmula de cálculo: Aad = m1 / m × 100%, em que m1 é a massa do resíduo após a queima e m é a massa da amostra de carvão).

No processo de teste real, o teste de cinzas é propenso a problemas como desvio excessivo do resultado e cinza incompleta. A seguir estão os cinco tipos mais comuns de problemas e técnicas de controle precisas:

Problema 1: A amostra de carvão não é completamente cinza, resultando em um baixo valor de medição de cinzas. A principal razão é que a taxa de aquecimento é muito rápida, a temperatura de queima é insuficiente ou a amostra de carvão é colocada espessa, resultando na decomposição incompleta dos minerais no carvão. Por exemplo, velocidade de aquecimento muito rápida fará com que a amostra de carvão se deflagre, alguma matéria orgânica será removida antes da combustão completa e o carbono residual tornará o valor da medição de cinzas baixo; a amostra de carvão é colocada espessa e a amostra de carvão inferior não pode ser totalmente exposta ao oxigênio, resultando em cinzas incompletas. Habilidades de controle: Siga rigorosamente o procedimento de queima lenta, da temperatura ambiente a 500 ° C em 30 minutos, mantenha a 500 ° C por 30 minutos e depois aumente para 815 ± 10 ° C por 1 hora; a amostra de carvão é colocada uniformemente e a espessura não excede 0,15 g / cm ² para garantir o contato total com o oxigênio.

Problema 2: A má ventilação no forno mufla resulta em altos valores de medição de cinzas. A má ventilação no forno mufla pode fazer com que os óxidos de enxofre não sejam descarregados a tempo e reajam com o óxido de cálcio nas cinzas para formar sulfato de cálcio, o que aumenta a qualidade do resíduo e torna o valor da medição de cinzas alto. Habilidades de controle: Certifique-se de que o forno mufla está bem ventilado, instale uma chaminé qualificada, deixe orifícios de ventilação na porta do forno e mantenha a circulação de ar durante o processo de queima para permitir que os óxidos de enxofre sejam descarregados a tempo.

Problema 3: O uso inadequado do prato cinza afeta os resultados do teste. Se o prato cinza não for queimado a um peso constante, houver impurezas residuais na parede interna, ou não for resfriado e pesado a tempo após a queima, levará a erros de pesagem. Habilidades de controle: O prato cinza deve ser queimado a um peso constante a 815 ± 10 ° C antes do uso, limpo e seco; depois que o prato cinza queimado é resfriado ao ar por 5 minutos, é imediatamente colocado em um secador para esfriar à temperatura ambiente para evitar que a absorção de umidade afete a pesagem.

Problema 4: A influência da umidade ambiental resulta em um alto valor de medição de cinzas. Em um ambiente de alta umidade, as cinzas após a queima são fáceis de absorver a umidade do ar, o que aumenta a qualidade da pesagem e leva a um alto valor de medição de cinzas. Habilidades de controle: Mantenha o laboratório seco e controle a umidade relativa abaixo de 60%; O secador é preenchido com sílica gel que muda de cor e substituído regularmente para garantir o efeito de secagem; Pese o prato de cinzas no tempo após o resfriamento para evitar a exposição prolongada ao ar.

Problema 5: A operação do pessoal de inspeção não é padronizada, resultando em erros. Por exemplo, a balança não é calibrada durante a pesagem, a amostra de carvão não é pesada com precisão ou a queima de inspeção não está completa, o que afetará a precisão dos resultados. Habilidades de controle: Calibre a balança eletrônica (sensibilidade 0,0001g) antes do teste e siga rigorosamente os procedimentos operacionais ao pesar; quando o teor de cinzas for inferior a 15%, a queima de inspeção não é necessária e, quando for superior a 15%, a queima de inspeção é necessária por 20 minutos a cada vez até peso constante.

Além disso, as empresas também precisam entender os padrões de classificação das cinzas de carvão. Diferentes graus de teor de cinzas de carvão são diferentes (como teor de cinzas de 1 grau ≤ 5,00%, 2 graus 5.01-6%) e o carvão com cinzas adequadas pode ser selecionado de acordo com suas próprias necessidades de produção. Ao mesmo tempo, mantenha regularmente fornos de mufla, balanças, secadores e outros equipamentos para garantir que a precisão do instrumento atenda aos requisitos. Dominar os conhecimentos e habilidades de controle do ensaio de cinzas acima pode melhorar efetivamente a precisão da detecção, ajudar as empresas a controlar a qualidade do carvão, reduzir custos e evitar riscos comerciais.

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