煤的工業(yè)分析又叫煤的實(shí)用分析。它通過規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件測定煤中水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳含量的百分?jǐn)?shù)。 煤的工業(yè)分析測定的是煤的全水分。煤的灰分是指煤在完全燃燒后留下的殘?jiān)?。它與煤中存在的礦物質(zhì)不完全相同，這是因?yàn)樵谌紵^程中礦物質(zhì)在一定的溫度下發(fā)生一系列的氧化、分解和化合等復(fù)雜反應(yīng)。煤的揮發(fā)分是煤在隔絕空氣條件下受熱分解的產(chǎn)物。它的產(chǎn)生量、成分結(jié)構(gòu)等與煤的加熱升溫速度及溫度水平有關(guān)。揮發(fā)分不是煤中的現(xiàn)存成分。 因此可知，煤工業(yè)分析必須規(guī)定明確的實(shí)驗(yàn)條件，測定的水分、灰分、揮發(fā)分等含量是在一定實(shí)驗(yàn)條件下得到的，是一種相對的鑒別煤工業(yè)特性的成分?jǐn)?shù)據(jù)。通過煤的工業(yè)分析，即可大致了解該種煤的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和基本性質(zhì)。 傳統(tǒng)的煤的工業(yè)分析方法為： 一、水分測定 稱取一定質(zhì)量的分析試樣，置于105°C至110°C的烘箱中干燥至恒重（通常褐煤、無煙煤2小時(shí)，煙煤1.5小時(shí)），其失去的質(zhì)量占試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)即為空氣干燥煤樣的水分M[sub]ad[/sub]。 二、揮發(fā)分測定 稱取一定量的空氣干燥基試樣，將其放于已預(yù)先在900°C下達(dá)到恒質(zhì)量的坩堝中，加蓋后將其放入900±10°C的馬弗爐的恒溫區(qū)內(nèi)，使試樣在爐中持續(xù)加熱7分鐘后取出，冷卻，稱量，其減輕的質(zhì)量占原煤質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，減去分析煤樣的水分質(zhì)量含量M[sub]ad[/sub]，即為空氣干燥煤樣的揮發(fā)分V[sub]ad[/sub]。 三、灰分測定 將空氣干燥煤樣放入逐漸升溫的馬弗爐內(nèi)燃燒，然后在815±10°C下灼燒至恒重，灼燒后殘?jiān)馁|(zhì)量占原試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)即為空氣干燥煤樣的灰分A[sub]ad[/sub]。 四、固定碳分量 FCad=100-M[sub]ad[/sub]-V[sub]ad[/sub]-A[sub]ad[/sub]% 傳統(tǒng)的工業(yè)分析方法是我們進(jìn)行煤質(zhì)分析的重要依據(jù)。但由上述方法可以看出此工業(yè)分析方法用到馬弗爐、烘箱、分析天平、干燥器等一系列儀器。實(shí)驗(yàn)方法繁瑣，稱重任務(wù)精細(xì)、繁重，整個實(shí)驗(yàn)分為好幾個步驟，每個步驟都涉及到原煤樣的稱重和實(shí)驗(yàn)之后的稱重以及計(jì)算。 [align=center] 表一：熱重分析儀測得的煤樣工業(yè)分析結(jié)果[/align] 實(shí)際上，若實(shí)驗(yàn)室擁有一臺高精度、軟件功能強(qiáng)大的熱重分析儀的話，煤的工業(yè)分析也是可以在熱重分析儀上完成的。我們用梅特勒－托利多公司生產(chǎn)的TGA/SDTA851e型熱重分析儀已經(jīng)完成了多項(xiàng)煤的著火點(diǎn)測試、煤的揮發(fā)分釋放特性測試及煤的燃燒燃盡特性測試?，F(xiàn)在，我們又通過一系列的測試和比較，研究出用該熱重分析儀進(jìn)行煤的工業(yè)分析的測試方法。 通過一系列的試驗(yàn)，我們確定的實(shí)驗(yàn)方法為：取一定量的煤樣放入熱重儀后，先從25°C升溫至105°C，升溫速率80°C/min，氣氛為N2，流量180ml/min；然后在105°C下保持恒溫1小時(shí)，氣氛為N2，流量180ml/min；然后105°C升溫至850°C，升溫速率80°C/min，氣氛為N[sub]2[/sub]，流量180ml/min；溫度一旦到達(dá)850°C，馬上切換氣氛為O[sub]2[/sub]，流量180ml/min，維持該溫度一個半小時(shí)，至煤樣完全灼燒干凈達(dá)到恒重為止。整個過程的保護(hù)性氣體均為N[sub]2[/sub]，流量為20ml/min。在整個過程中，煤樣一旦放入，一直到實(shí)驗(yàn)完畢才取出，熱重儀自動稱取每一時(shí)刻的重量。 由熱重分析儀所獲得的工業(yè)分析結(jié)果由實(shí)驗(yàn)匯總?cè)绫硪?，由傳統(tǒng)的工業(yè)分析方法所獲得的結(jié)果見表二。 [align=center] 表二：由傳統(tǒng)的工業(yè)分析方法測得的煤樣工業(yè)分析結(jié)果[/align] 比較用熱重分析儀所做的工業(yè)分析結(jié)果以及由傳統(tǒng)的工業(yè)分析方法所獲得的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩種方法所得水分、揮發(fā)分、灰分與固定碳的百分含量的差別基本上在2%左右。這說明由熱重分析儀對煤質(zhì)進(jìn)行工業(yè)分析是完全可行的，它的結(jié)果依照傳統(tǒng)的工業(yè)分析結(jié)果具有較強(qiáng)的可靠性。 對比傳統(tǒng)的工業(yè)分析方法，用熱重分析儀對煤質(zhì)進(jìn)行工業(yè)分析的優(yōu)越性是顯而易見的：樣品一旦放入爐內(nèi)，整個過程連續(xù)而自動地進(jìn)行，質(zhì)量的測定也是在保證高精度的前提下不斷地自動完成；強(qiáng)大的軟件功能在實(shí)驗(yàn)完成后能夠快捷而準(zhǔn)確地給出各階段的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；避免了繁瑣的不斷反復(fù)稱量所帶來的人工誤差，也避免了復(fù)雜的勞動及手工計(jì)算。因此，熱重儀方式的工業(yè)分析的方便、自動、快捷、準(zhǔn)確是值得我們推廣和應(yīng)用的。 當(dāng)然，有一點(diǎn)要注意的是，為了保證用熱重分析儀進(jìn)行工業(yè)分析的準(zhǔn)確度，煤樣的量應(yīng)該稍大一些，不宜少于20mg。