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。
基本介紹
- 中文名：焦炭灰成分
- 外文名：ash composition of coke
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 屬性：焦炭質量的一個重要參數
- 特性：與煉焦裝爐煤的灰成分相同
簡介,灰分,傳統的灰成分測定方法,ICP 分析法,
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。
