焦炭灰成分

焦炭灰成分(ash composition of coke)是指焦炭灰化后，其固体残留物中各种氧化物的含量。焦炭灰成分并不是这些成分在焦炭中的原始形态。它基本上与炼焦装炉煤的灰成分相同，是焦炭质量的一个重要参数。烧结矿配料的碱度计算，高炉操作中的炉渣碱度和碱负荷控制，以及以焦炭作气化原料的煤气发生炉中灰渣的熔点等，都同焦炭灰成分有关。

灰分是煤和焦炭中的有害物质，在炼焦时除了耗用额外的热量外，较大的粗粒还会在焦炭内形成裂纹中心，从而降低焦炭的机械强度。一般焦炭灰分每增加1 % ，高炉焦比提高2 %。石灰石用量约增加2.5 %，高炉产量约下降2.2 %。在铸造生产中，焦炭灰分每减少1 % ，铁水温度约提高10 ℃，还能提高铁水含碳量。焦炭灰熔点较低时，还会影响发生炉正常排渣。

准确测定灰分的种类和数量，对评价焦炭的性能是至关重要的，而传统的灰成分测定方法过程复杂、耗时长、药品种类多、分析成本大。

1.常量分析法( GB/ T1574 - 1995)

国家标准规定的常量分析法中有重量法，EDTA 容量法等，这些方法虽然结果准确，但测定时间长、过程复杂、药品种类繁多、分析成本大、对分析工作者的操作水平要求较高。

2.半微量分析方法

半微量方法对一些灰成分测定进行了改进，采用比色法，设备简单，操作简便，但准确度不高。

3.原子吸收分光光度法

随着分析方法的进步，许多分析工作者采用了原子吸收光谱法，这种方法所需样品少，可测定70 多种元素，且较以上几种方法更为准确、快捷，但还需对每种元素进行逐一的测定。

1.工作原理

当原子受激，其外层电子从较高的激发态能级跃迁到较低的能级或基态能级时，多余的能量以光的形式辐射出来，从而产生发射光谱，这样产生的光谱是线光谱。原子的线光谱是元素的特征，不同元素具有不同的特征光谱。测量时，适当地选择被测元素的特征谱线作为分析线，利用元素的这种特征谱线检测样品中该元素的存在(定性分析) ，并以测定谱线的强度确定该元素的含量。原子发射光谱法，就是利用元素发射的特征谱线进行定性、定量分析的方法。

2.使用仪器

该法使用的仪器设备主要包括激发光源和光谱仪两个部分。

(1) 激发光源——电感耦合等离子体在常温下，原子绝大多数处于基态。为了获得原子的发射光谱，首先需要给原子施以某种能量，使原子激发到较高的能级。采用电感耦合等离子体( Inductive Coupled Plasma 简称ICP) 作为激发光源，为试样提供蒸发、原子化和激发所需的能量。

等离子体在总体上是一种呈中性的气体，由离子、电子、中性原子和分子所组成，其正负电荷密度几乎相等。通常，它由高频发生器、等离子矩管和雾化器三部分组成。

(2) 光谱仪——单道扫描光电直读光谱仪

采用的变速扫描光谱仪，是用一个双速马达驱动仪器的光栅(或狭缝) 和检测器进行变速扫描。即先快速扫描到接近要检测的谱线，然后很快变为慢扫描跨过该谱线，以便测量其强度。扫描阶跃可慢到0.01～0.001nm。这种方法的优点是能很快地找到要测量的谱线，避免在无用的波长区花费时间，而在分析线上则有足够的测量时间以便得到满意的信嘈比。该仪器采用两块光栅组成的复合光栅，一块光谱区在160～380nm ，另一块光谱区在380～850nm。同时有两个出射狭缝和两支光电备增管作为检测器。