焦炭灰成分

焦炭灰成分

焦炭灰成分(ash composition of coke)是指焦炭灰化後,其固體殘留物中各種氧化物的含量。焦炭灰成分並不是這些成分在焦炭中的原始形態。它基本上與煉焦裝爐煤的灰成分相同,是焦炭質量的一個重要參數。燒結礦配料的鹼度計算,高爐操作中的爐渣鹼度和鹼負荷控制,以及以焦炭作氣化原料的煤氣發生爐中灰渣的熔點等,都同焦炭灰成分有關。

簡介

焦炭灰成分(ash composition of coke)是指焦炭灰化後,其固體殘留物中各種氧化物的含量。焦炭灰成分並不是這些成分在焦炭中的原始形態。它基本上與煉焦裝爐煤的灰成分相同,是焦炭質量的一個重要參數。燒結礦配料的鹼度計算,高爐操作中的爐渣鹼度和鹼負荷控制,以及以焦炭作氣化原料的煤氣發生爐中灰渣的熔點等,都同焦炭灰成分有關 。

灰分

灰分是煤和焦炭中的有害物質,在煉焦時除了耗用額外的熱量外,較大的粗粒還會在焦炭內形成裂紋中心,從而降低焦炭的機械強度。一般焦炭灰分每增加1 % ,高爐焦比提高2 %。石灰石用量約增加2.5 %,高爐產量約下降2.2 %。在鑄造生產中,焦炭灰分每減少1 % ,鐵水溫度約提高10 ℃,還能提高鐵水含碳量。焦炭灰熔點較低時,還會影響發生爐正常排渣。

準確測定灰分的種類和數量,對評價焦炭的性能是至關重要的,而傳統的灰成分測定方法過程複雜、耗時長、藥品種類多、分析成本大 。

傳統的灰成分測定方法

1.常量分析法( GB/ T1574 - 1995)

國家標準規定的常量分析法中有重量法,EDTA 容量法等,這些方法雖然結果準確,但測定時間長、過程複雜、藥品種類繁多、分析成本大、對分析工作者的操作水平要求較高。

2.半微量分析方法

半微量方法對一些灰成分測定進行了改進,採用比色法,設備簡單,操作簡便,但準確度不高。

3.原子吸收分光光度法

隨著分析方法的進步,許多分析工作者採用了原子吸收光譜法,這種方法所需樣品少,可測定70 多種元素,且較以上幾種方法更為準確、快捷,但還需對每種元素進行逐一的測定 。

ICP 分析法

1.工作原理

當原子受激,其外層電子從較高的激發態能級躍遷到較低的能級或基態能級時,多餘的能量以光的形式輻射出來,從而產生髮射光譜,這樣產生的光譜是線光譜。原子的線光譜是元素的特徵,不同元素具有不同的特徵光譜。測量時,適當地選擇被測元素的特徵譜線作為分析線,利用元素的這種特徵譜線檢測樣品中該元素的存在(定性分析) ,並以測定譜線的強度確定該元素的含量。原子發射光譜法,就是利用元素髮射的特徵譜線進行定性、定量分析的方法。

2.使用儀器

該法使用的儀器設備主要包括激發光源和光譜儀兩個部分。

(1) 激發光源——電感耦合電漿在常溫下,原子絕大多數處於基態。為了獲得原子的發射光譜,首先需要給原子施以某種能量,使原子激發到較高的能級。採用電感耦合電漿( Inductive Coupled Plasma 簡稱ICP) 作為激發光源,為試樣提供蒸發、原子化和激發所需的能量。

電漿在總體上是一種呈中性的氣體,由離子、電子、中性原子和分子所組成,其正負電荷密度幾乎相等。通常,它由高頻發生器、等離子矩管和霧化器三部分組成。

(2) 光譜儀——單道掃描光電直讀光譜儀

採用的變速掃描光譜儀,是用一個雙速馬達驅動儀器的光柵(或狹縫) 和檢測器進行變速掃描。即先快速掃描到接近要檢測的譜線,然後很快變為慢掃描跨過該譜線,以便測量其強度。掃描階躍可慢到0.01~0.001nm。這種方法的優點是能很快地找到要測量的譜線,避免在無用的波長區花費時間,而在分析線上則有足夠的測量時間以便得到滿意的信嘈比。該儀器採用兩塊光柵組成的複合光柵,一塊光譜區在160~380nm ,另一塊光譜區在380~850nm。同時有兩個出射狹縫和兩支光電備增管作為檢測器 。

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