煤质工业分析仪工作原理

煤炭全自动工业分析是通过自动化仪器对煤炭的水分、灰分、挥发分和固定碳（四大指标）进行连续、自动测定的过程，其原理基于传统手工分析方法的自动化升级，核心是利用煤炭在不同条件下的物理化学特性（如热稳定性、燃烧特性等），通过精密控温和传感器检测实现指标测定。

1. 水分测定（全水分/空气干燥基水分）

• 原理：基于煤炭中水分在一定温度下可蒸发的特性。

全自动仪器通过程序将煤样置于恒温干燥箱中（全水分通常在105-110℃，空气干燥基水分在102-105℃），在干燥气流（如氮气或空气）中加热至恒重，通过称量煤样加热前后的质量差，计算水分含量（水分=（加热前质量-加热后质量）/加热前质量×100%）。

• 自动化体现：仪器自动完成称样、升温、控温、计时、称量及数据计算，避免人工操作误差。

2. 灰分测定

• 原理：基于煤炭中可燃物（有机质）燃烧后残留无机矿物质（灰分）的特性。

仪器将煤样置于高温炉中，在空气氛围下按程序升温（通常从室温升至815±10℃），使煤中有机物质完全燃烧氧化，无机矿物质残留形成灰分，通过称量残留物质量与原样质量的比值计算灰分含量（灰分=（灰分质量/原样质量）×100%）。

• 自动化体现：自动控制升温速率（如缓慢升温避免煤样爆燃）、恒温时间，自动完成灼烧后冷却（防止吸潮）和称量。

3. 挥发分测定

• 原理：基于煤炭在隔绝空气条件下受热分解产生挥发性物质（如甲烷、氢气、焦油等）的特性。

仪器将煤样放入带盖瓷坩埚中（隔绝空气），置于900±10℃的高温炉中快速加热7分钟，煤中有机质分解产生的挥发物逸出，通过加热前后煤样的质量差计算挥发分含量（挥发分=（加热前质量-加热后质量）/原样质量×100%-水分含量）。

• 自动化体现：自动控制炉温、加热时间（严格控制7分钟），确保隔绝空气环境，避免挥发物二次燃烧。

4. 固定碳计算

• 原理：固定碳是煤炭除去水分、灰分、挥发分后的残留物，无法直接测定，需通过差减法计算：

固定碳=100%-水分%-灰分%-挥发分%。

全自动仪器的核心优势

通过自动化控温、自动称量（高精度电子天平）、程序控时和数据自动处理，实现全程无人干预，减少人工操作带来的误差（如温度波动、称量偏差），同时提高分析效率（可连续测定多个样品），确保数据的准确性和重复性，广泛应用于煤炭生产、发电、焦化等行业的质量检测。