2026煤焦分析试题及答案

2026煤焦分析试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.煤中水分按其存在状态可分为游离水和结合水，其中游离水又分为外在水分和（）。A.结晶水B.内在水分C.化合水D.毛细水答案B解析游离水包括外在水分（附着于煤粒表面）和内在水分（吸附于煤粒内部毛细孔中），二者之和称为全水分。结晶水和化合水属于结合水。2.煤的工业分析包括水分、灰分、挥发分和（）四项。A.全硫B.发热量C.固定碳D.碳含量答案C解析煤的工业分析（煤质分析中的最基本项目）包括水分、灰分、挥发分和固定碳四项，其中固定碳由差减法求得，即固定碳=100%−（水分+灰分+挥发分）。3.测定煤中全水分的温度一般规定为（）。A.105–110℃B.145±5℃C.815±10℃D.900±10℃答案A解析测定煤中水分的一般温度在105–110℃，而测定焦炭中水分常采用145℃烘干法，灰分测定温度为815±10℃。4.煤的灰分是煤中所有可燃物质完全燃烧后剩下的（）。A.有机矿物质B.无机矿物质C.碳酸盐D.硫酸盐答案B解析煤中灰分并非煤中原有的物质，而是煤中矿物质在规定条件下经灼烧后的残留物，主要由无机矿物质分解、氧化后的产物组成。5.测定煤中挥发分时，坩埚在马弗炉中的加热温度是（）。A.850±10℃B.900±10℃C.950±10℃D.815±10℃答案B解析挥发分测定是将煤样在900±10℃温度下隔绝空气加热7min，以煤样质量减少的百分数减去水分的百分数即为挥发分。6.煤的粘结指数（G值）测定中，规定使用的无烟煤为（）。A.汝箕沟无烟煤B.阳泉无烟煤C.晋城无烟煤D.焦作无烟煤答案A解析粘结指数（G指数）测定时，须采用宁夏汝箕沟无烟煤作为标准无烟煤，与待测煤样按1:5比例混合后焦化，再测定焦块的耐磨强度。7.下列指标中，评价焦炭热态性能的指标是（）。A.抗碎强度M40B.耐磨强度M10C.焦炭反应性CRI及反应后强度CSRD.焦炭灰分答案C解析焦炭反应性（CRI）和反应后强度（CSR）是反映焦炭在高炉内高温、CO₂气氛下抗侵蚀能力的重要热态性能指标，对高炉生产有重要指导意义。8.煤的发热量最常用的表示单位是（）。A.kcal/kgB.MJ/kgC.kJ/molD.J/g答案B解析我国煤质分析中发热量常用单位有MJ/kg（兆焦/千克）和J/g，国际单位制推荐使用MJ/kg，实际生产中亦有采用kcal/kg的情况。9.测定煤中全硫时，艾士卡法所用混合熔剂为（）。A.氧化镁与无水碳酸钠（质量比2:1）B.氧化钙与碳酸钠（质量比1:2）C.氧化镁与碳酸钠（质量比1:2）D.氧化锌与碳酸钠（质量比2:1）答案A解析艾士卡法为煤中全硫测定的仲裁法，使用轻质氧化镁与无水碳酸钠按质量比2:1混合作熔剂，在高温下使煤中硫转化为硫酸盐，再以氯化钡沉淀硫酸钡。10.焦炭的工业分析中，焦炭挥发分一般要求（）。A.≤1.5%B.≤3.0%C.≤5.0%D.≤8.0%答案A解析冶金焦炭的挥发分一般要求≤1.5%（干基），若挥发分过高说明焦炭的成熟度不足，存在生焦，影响高炉冶炼。11.煤的显微组分中，镜质组在炼焦过程中起（）作用。A.骨架B.粘结C.填充D.催化答案B解析在煤的三大显微组分（镜质组、壳质组、惰质组）中，镜质组热解时产生较多胶质体，起粘结作用；惰质组起骨架和支撑作用。12.在煤的元素分析中，下列元素中属于有害元素的是（）。A.碳B.氢C.硫D.氧答案C解析硫是煤中的有害元素，燃烧后生成SO₂污染环境，炼焦时部分硫转入焦炭，增加高炉脱硫负荷。磷、砷、氯等也是有害元素。13.测定煤灰熔融性时，常用的气氛条件是（）。A.弱还原性气氛B.强氧化性气氛C.强还原性气氛D.真空环境答案A解析煤灰熔融性一般在弱还原性气氛（如CO与CO₂混合气或石墨覆盖）下测定，以模拟工业锅炉和气化炉中的实际气氛条件。14.焦炭的筛分组成中，大于40mm的焦炭含量越高，说明焦炭的（）。A.平均粒度越小B.均匀性越好C.平均粒度越大D.强度越低答案C解析焦炭筛分组成反映焦炭的粒度分布。大于40mm的粒级含量高，说明焦炭整体平均粒度偏大，但均匀性需结合各粒级分布综合判断。15.煤的镜质体反射率主要用来反映（）。A.煤的灰分B.煤的硫分C.煤的变质程度D.煤的水分答案C解析镜质体反射率是衡量煤化程度（变质程度）最可靠的指标之一，反射率越高，煤的变质程度越高，与挥发分、发热量等指标有较好相关性。16.测定焦炭中水分时，称取一定量的焦炭试样，在（）℃下干燥至恒重。A.105–110B.145±5C.160±5D.815±10答案B解析焦炭水分的测定采用145±5℃干燥法。焦炭中的水分主要为外在水分，用较高温度可缩短干燥时间。焦炭试样粒度一般为小于13mm。17.下列哪种煤最适合炼焦？（）A.褐煤B.长焰煤C.焦煤D.贫煤答案C解析焦煤具有适中的挥发分（约20%–30%）和良好的粘结性，结焦性好，是炼焦配煤中的主要煤种。褐煤、长焰煤挥发分高、粘结性差；贫煤挥发分低、粘结性差。18.煤中碳含量的测定，通常采用（）吸收法。A.浓硫酸B.碱石棉C.无水氯化钙D.五氧化二磷答案B解析煤中碳氢测定采用燃烧吸收法，煤样在氧气流中燃烧，生成的CO₂用碱石棉或碱石灰吸收，H₂O用无水氯化钙或浓硫酸吸收，由吸收增量计算含量。19.高炉用焦炭的质量要求中，M40一般要求（）。A.≥60%B.≥70%C.≥80%D.≥90%答案C解析M40为焦炭抗碎强度指标（转鼓试验后大于40mm焦炭的质量百分数），大高炉用焦一般要求M40≥80%，中小高炉可适当放宽。20.下列有关煤的发热量测定中，量热计的水当量是指（）。A.量热计中水的质量B.量热计仪器本身的热容量C.量热计和水的总热容量D.水的比热容答案C解析量热计的水当量（也称热容量）是指量热计仪器本身及其中的水合在一起的热容量，以水的质量等效表示，是发热量测定中关键的仪器参数。二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列属于煤的工业分析项目的有（）。A.水分B.灰分C.挥发分D.发热量E.固定碳答案ABCE解析煤的工业分析包括水分、灰分、挥发分和固定碳四项。发热量属于煤的工艺性质分析，不属于工业分析项目。2.影响煤中挥发分测定结果的因素有（）。A.加热温度B.加热时间C.坩埚材质与形状D.升温速度E.煤样粒度答案ABCDE解析挥发分测定是规范性很强的条件试验，加热温度（900±10℃）、加热时间（7min）、坩埚的材质和形状（带严密盖的瓷坩埚或石英坩埚）、升温速度以及煤样粒度都会影响测定结果，必须严格按规定条件操作。3.煤灰熔融性测定的四个特征温度包括（）。A.变形温度DTB.软化温度STC.半球温度HTD.流动温度FTE.熔化温度MT答案ABCD解析煤灰熔融性的四个特征温度依次为变形温度（DT）、软化温度（ST）、半球温度（HT）和流动温度（FT）。其中软化温度ST最为常用，是评价煤灰熔融性的主要指标。4.焦炭的冷态强度指标包括（）。A.抗碎强度M40B.耐磨强度M10C.反应后强度CSRD.焦炭反应性CRIE.落下强度答案ABE解析焦炭的冷态强度主要包括抗碎强度（M40）、耐磨强度（M10）和落下强度，用转鼓试验测定。CRI和CSR为热态性能指标。5.煤中全硫的测定方法有（）。A.艾士卡法B.库仑滴定法C.高温燃烧中和法D.高温水解—离子色谱法E.冷原子吸收法答案ABCD解析煤中全硫的测定方法包括艾士卡法（仲裁法）、库仑滴定法、高温燃烧中和法、高温水解—离子色谱法等。冷原子吸收法用于测定痕量汞，不用于硫的测定。6.下列有关煤的粘结性指标的有（）。A.粘结指数GB.胶质层最大厚度YC.奥阿膨胀度bD.罗加指数R.I.E.灰熔融性ST答案ABCD解析粘结指数（G）、胶质层最大厚度（Y）、奥阿膨胀度（b）和罗加指数（R.I.）都是表征煤的粘结性或结焦性的指标。灰熔融性（ST）是煤灰的性质指标，与煤的粘结性无关。7.炼焦配煤的基本原理是（）。A.各种煤取长补短B.焦煤为主，配合其他煤种C.使配合煤的粘结性、灰分、硫分、挥发分等指标满足要求D.尽量多配弱粘结性煤以降低成本E.配合煤的膨胀压力适中答案ABCDE解析炼焦配煤的目的是利用各煤种的优势互补，以焦煤或肥煤为骨架，配合气煤、瘦煤等，使配合煤的粘结性、灰分、硫分、挥发分、膨胀压力等指标满足焦炭质量要求，同时兼顾经济性。8.影响焦炭反应性（CRI）的因素有（）。A.焦炭的气孔率B.焦炭的灰分组成C.焦炭的显微结构D.焦炭的粒度E.焦炭中的碱金属含量答案ABCDE解析焦炭的反应性受多种因素影响：气孔率越高，与CO₂接触面积越大，反应性越高；灰分中碱性氧化物（K₂O、Na₂O、CaO等）对碳溶反应有催化作用；显微结构、粒度和碱金属含量也显著影响CRI。9.关于煤的发热量测定，下列说法正确的有（）。A.氧弹充氧压力一般为2.6–3.0MPaB.试样应完全燃烧C.点火丝的热量应从总发热量中扣除D.测定结果需进行温度校正E.量热计需定期标定热容量答案ABCDE解析氧弹量热法测定发热量时，氧弹充氧至2.6–3.0MPa保证试样完全燃烧；点火丝燃烧放出的热量需扣除；测定过程需进行冷却校正（温度校正）；量热计热容量需定期用苯甲酸标定，以保证准确性。10.下列属于煤中伴生元素（微量元素）的有（）。A.锗GeB.镓GaC.铀UD.钒VE.氯Cl答案ABCDE解析煤中除主要元素C、H、O、N、S外，还含有多种伴生元素（微量元素），如锗、镓、铀、钒、氯、砷、磷、汞等。其中锗、镓、铀等在某些煤中可达到工业回收品位，氯和砷则是有害元素。三、判断题（每题1分，共10分）1.煤的灰分是指煤样在规定条件下灼烧后得到的残留物，其质量百分数即灰分产率。答案正确2.煤的挥发分测定是将煤样在850℃隔绝空气加热7分钟。答案错误解析煤的挥发分测定温度为900±10℃，加热时间7min，而非850℃。3.粘结指数G值越大，表示煤的粘结性越强。答案正确解析粘结指数是表征煤的粘结性的主要指标，G值越大说明煤在干馏时粘结自身和惰性物质的能力越强，但G值过大时（如部分肥煤）不一定炼焦性能最佳。4.焦炭的M10数值越大，说明焦炭耐磨性能越好。答案错误解析M10是转鼓试验后小于10mm焦炭的质量百分数，M10越小，说明焦炭耐磨性越好。M10与M40不同，M40是大于40mm的含量，越大越好。5.测定煤的发热量时，高位发热量与低位发热量的差别在于是否扣除水的汽化潜热。答案正确解析高位发热量减去煤中水分和氢燃烧生成水的汽化潜热即为低位发热量。工业上多用低位发热量，实验室测定一般为高位发热量（弹筒发热量需经校正）。6.煤的镜质体反射率越高，煤的变质程度越低。答案错误解析镜质体反射率随煤化程度的加深而增大，反射率越高，煤的变质程度越高。二者呈正相关关系。7.测定焦炭灰分时，灼烧温度为815±10℃。答案正确解析焦炭灰分测定与煤相同，在马弗炉中于815±10℃下灰化至恒重，缓慢灰化法需经500℃阶段保温后升温至815℃。8.煤的胶质层最大厚度Y值是评价煤的粘结性的指标之一，Y值越大，粘结性越好。答案正确解析胶质层指数是测定煤在干馏过程中生成胶质体的数量（最大厚度Y值）和体积膨胀曲线等特性，Y值越大说明煤的粘结性越强，但Y值过大时膨胀压力可能过大。9.在配煤炼焦中，配合煤的硫分等于各单种煤硫分按其配比加权计算的平均值。答案正确解析配煤的硫分具有加和性，可按各单种煤的硫分与配比加权计算。但焦炭中的硫分还受炼焦过程中硫的挥发损失影响，一般入炉煤硫的约60%–70%转入焦炭。10.煤的着火点（燃点）与煤的变质程度有关，变质程度越高，着火点越高。答案正确解析煤的着火点随变质程度的增高而升高。褐煤着火点约270–300℃，烟煤约300–400℃，无烟煤约400–450℃。着火点还受煤的粒度、水分等因素影响。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述煤的工业分析中，水分、灰分、挥发分和固定碳四者的关系。答案煤的工业分析四项指标之间存在如下关系：固定碳=100%−（水分+灰分+挥发分）即四项指标的百分含量之和为100%（均为空气干燥基时）。其中固定碳不是直接测定的，而是由差减法计算得出的。解析需要说明的是，各项指标须在同一基准（如空气干燥基）下计算才能满足此关系式。不同基准（收到基、干燥基、干燥无灰基）之间需要通过换算系数进行转换。2.什么是煤的粘结指数G值？简述其测定原理。答案粘结指数G值是表征煤的粘结性的一项指标，其测定原理是：将一定质量的待测煤样与标准无烟煤（汝箕沟无烟煤）按1:5的质量比混合，在规定的条件下焦化，然后将所得焦块在特定的转鼓中进行耐磨试验，以焦块的耐磨强度（用两次转鼓试验后的质量损失计算）作为粘结指数的度量。解析G值越大，表示煤的粘结性越强。该方法的优点是所需试样量少、操作简便、区分度好，在我国炼焦配煤中得到广泛应用。3.简述焦炭反应性（CRI）及反应后强度（CSR）的测定方法要点。答案（1）试样制备：取一定粒度的焦炭试样（如23–25mm），在105–110℃下干燥至恒重；（2）反应：将焦炭试样放入反应器中，在1100±5℃下通入CO₂气体反应2小时；（3）计算CRI：以反应前后焦炭的质量损失百分率作为焦炭反应性（CRI）；（4）测定CSR：反应后的焦炭在I型转鼓中转动600转，以大于10mm的焦炭质量百分率作为反应后强度（CSR）。解析CRI和CSR是评价焦炭热态性能的核心指标。CRI越低、CSR越高，说明焦炭抵抗CO₂侵蚀的能力越强，高炉冶炼效果越好。测定须严格控制温度、CO₂流量和反应时间等条件。4.炼焦配煤中，为什么不能全部使用焦煤炼焦？答案不能全部使用焦煤炼焦，主要原因包括：（1）焦煤资源有限，价格较高，全部使用焦煤不经济；（2）单独使用焦煤炼焦时，收缩度小，膨胀压力大，容易损坏炉体；（3）全部使用焦煤炼制的焦炭粒度均匀性差，块度偏大，裂纹多，焦炭质量未必最好；（4）合理配入气煤、瘦煤、肥煤等煤种，可以改善焦炭的粒度组成和强度指标，同时降低生产成本；（5）从资源合理利用角度，多种煤配合使用可以充分利用各煤种的特点，提高资源利用率。解析合理的配煤方案应在保证焦炭质量的前提下，尽量减少焦煤的配比，多用弱粘结性煤以降低成本，通常焦煤