2025煤焦分析試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.測(cè)定煤中全硫時(shí)，艾氏卡法中加入MgO的作用是A.提高熔點(diǎn)?B.固定硫酸鹽?C.催化氧化?D.吸收水分答案：B解析：MgO與Na?CO?形成低熔點(diǎn)混合物，使煤樣在800℃下充分熔融，將有機(jī)硫、硫化物硫全部轉(zhuǎn)化為可溶性硫酸鹽，便于后續(xù)BaSO?沉淀測(cè)定。2.煤的鏡質(zhì)組反射率測(cè)定所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為A.藍(lán)寶石?B.釔鋁榴石?C.立方氧化鋯?D.金剛石答案：B解析：釔鋁榴石（YAG）反射率標(biāo)準(zhǔn)值0.908%（546nm），熱穩(wěn)定性好，被ISO74045列為一級(jí)校準(zhǔn)物質(zhì)。3.焦炭反應(yīng)性CRI的試驗(yàn)溫度與反應(yīng)時(shí)間分別為A.1100℃，2h?B.1000℃，1h?C.950℃，30min?D.850℃，3h答案：A解析：GB/T4000規(guī)定粒度2325mm焦樣200g，在1100℃下與5L/minCO?反應(yīng)120min，失重百分?jǐn)?shù)即為CRI。4.煤中氯的測(cè)定采用艾氏卡法時(shí)，最后滴定使用的指示劑是A.酚酞?B.二苯卡巴腙?C.溴甲酚綠?D.淀粉答案：B解析：氯以NaCl形式進(jìn)入溶液，用Hg(NO?)?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，過(guò)量Hg2?與二苯卡巴腙生成藍(lán)紫色絡(luò)合物指示終點(diǎn)。5.下列哪項(xiàng)不是煤的宏觀煤巖類型A.鏡煤?B.亮煤?C.暗煤?D.絲煤答案：A解析：鏡煤為微觀組分，宏觀肉眼可分光亮型、半亮型、半暗型、暗淡型四類，無(wú)“鏡煤”一詞。6.測(cè)定膠質(zhì)層最大厚度Y值時(shí)，記錄筆出現(xiàn)“之”字形波動(dòng)，最可能原因是A.爐溫過(guò)高?B.煤樣氧化?C.壓盤重量偏大?D.煤樣粒度偏粗答案：B解析：煤樣氧化使膠質(zhì)體黏度異常，導(dǎo)致活塞抖動(dòng)，曲線呈鋸齒狀，Y值失真。7.焦炭轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度M40的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑與轉(zhuǎn)速為A.Φ1000mm，25r/min?B.Φ1000mm，20r/min?C.Φ1300mm，25r/min?D.Φ1300mm，20r/min答案：A解析：GB/T2006規(guī)定米庫(kù)姆轉(zhuǎn)鼓Φ1000×1000mm，25r/min，旋轉(zhuǎn)4min共100轉(zhuǎn)。8.煤的哈氏可磨性指數(shù)HGI與下列哪項(xiàng)因素負(fù)相關(guān)最顯著A.水分?B.灰分?C.揮發(fā)分?D.鏡質(zhì)組含量答案：B解析：灰分增高意味著礦物質(zhì)增多，硬度增大，可磨性下降，HGI與Ad呈顯著負(fù)線性關(guān)系（r≈0.85）。9.煤焦工業(yè)分析中，揮發(fā)分測(cè)定恒溫時(shí)間為A.7min?B.10min?C.15min?D.20min答案：A解析：GB/T212規(guī)定900±10℃下隔絕空氣灼燒7min，減少熱解二次反應(yīng)。10.焦炭光學(xué)組織測(cè)定中，鑲嵌結(jié)構(gòu)屬于A.各向同性?B.細(xì)粒鑲嵌?C.中粒鑲嵌?D.粗粒鑲嵌答案：B解析：粒徑<1μm為細(xì)粒鑲嵌，15μm為中粒，>5μm為粗粒，鑲嵌越細(xì)，反應(yīng)性越高。11.煤中微量元素汞的測(cè)定常用A.原子吸收?B.原子熒光?C.ICPOES?D.中子活化答案：B解析：冷原子熒光法（CVAFS）檢出限低至0.01ng/g，基體干擾小，為EPA7473首選。12.焦炭氣孔率計(jì)算式為A.(1ρa(bǔ)/ρt)×100?B.(ρt/ρa(bǔ)1)×100?C.(ρa(bǔ)ρt)/ρa(bǔ)×100?D.ρt/(ρa(bǔ)+ρt)×100答案：A解析：ρa(bǔ)為表觀密度，ρt為真密度，氣孔率=(1ρa(bǔ)/ρt)×100%，體現(xiàn)開(kāi)孔與閉孔總和。13.煤的奧阿膨脹度b值>0表示A.僅收縮?B.軟化無(wú)膨脹?C.膨脹?D.不軟化答案：C解析：b值為膨脹度，>0表示膠質(zhì)體膨脹超過(guò)原始高度，適合煉焦配煤。14.下列哪種煤最適合作為直接液化原料A.無(wú)煙煤?B.貧煤?C.長(zhǎng)焰煤?D.褐煤答案：C解析：長(zhǎng)焰煤H/C原子比高，活性高，氧含量低，油收率可達(dá)60%以上，褐煤氧高易縮合。15.焦炭灰分中哪種氧化物對(duì)焦炭熱強(qiáng)度危害最大A.SiO??B.Al?O??C.Fe?O??D.K?O答案：D解析：K?O催化焦炭溶損反應(yīng)，生成插層化合物，使焦炭結(jié)構(gòu)粉化，CRI升高，CSR下降。16.煤的恒容高位發(fā)熱量Qgr,v換算為恒壓低位發(fā)熱量Qnet,p時(shí)，需減去A.水的汽化潛熱+膨脹功?B.僅汽化潛熱?C.僅膨脹功?D.灰分熱效應(yīng)答案：A解析：Qnet,p=Qgr,v25.4×(9Had+Mad)0.01×Mad×4.18，其中25.4為水的汽化潛熱，0.01×Mad×4.18為膨脹功修正。17.煤焦顯微硬度測(cè)定常用載荷為A.10g?B.50g?C.100g?D.200g答案：C解析：HV0.1即100g載荷，壓痕對(duì)角線2040μm，適合煤焦非均相組織。18.焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CSR試樣粒度為A.>40mm?B.2540mm?C.1025mm?D.<10mm答案：C解析：CRI反應(yīng)后篩分取>10mm部分，裝入I型轉(zhuǎn)鼓600轉(zhuǎn)，篩分>10mm質(zhì)量分?jǐn)?shù)為CSR。19.煤的浮選理論回收率計(jì)算基于A.灰分平衡?B.熱值平衡?C.硫分平衡?D.水分平衡答案：A解析：利用入料、精煤、尾煤灰分三元平衡，按式γ=(Ad尾Ad原)/(Ad尾Ad精)×100%。20.焦?fàn)t煤氣中BTX指A.苯甲苯二甲苯?B.苯甲苯乙苯?C.苯酚甲苯二甲苯?D.苯乙烯甲苯二甲苯答案：A解析：Benzene、Toluene、Xylene，輕油組分，加氫脫硫后催化重整制芳烴。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選少選均不得分）21.下列哪些屬于煤的固有水分A.吸附水?B.毛細(xì)水?C.結(jié)晶水?D.化合水答案：ACD解析：毛細(xì)水為外在水分，可風(fēng)干除去；吸附、結(jié)晶、化合水與煤結(jié)構(gòu)結(jié)合，需105110℃干燥。22.影響焦炭光學(xué)組織發(fā)育的主要因素有A.煤化度?B.升溫速率?C.惰性組分含量?D.爐頂空間溫度答案：ABC解析：爐頂空間溫度影響化學(xué)產(chǎn)品，與光學(xué)組織無(wú)直接關(guān)聯(lián)；煤化度、升溫速率、惰性組分決定熔融與取向。23.煤的哈氏可磨性測(cè)定中，需校準(zhǔn)的儀器參數(shù)包括A.轉(zhuǎn)數(shù)60r/min?B.鋼球總質(zhì)量29kg±0.1kg?C.篩網(wǎng)孔徑0.071mm?D.篩分時(shí)間10min答案：ABC解析：篩分時(shí)間固定10min無(wú)需校準(zhǔn)，但轉(zhuǎn)數(shù)、球重、篩網(wǎng)孔徑需年度檢定。24.焦炭氣孔結(jié)構(gòu)參數(shù)包括A.平均孔徑?B.孔壁厚度?C.氣孔率?D.比孔容積答案：ABCD解析：CT掃描或壓汞法可獲得四維結(jié)構(gòu)，壁厚影響強(qiáng)度，比孔容積影響反應(yīng)性。25.煤焦工業(yè)分析中，以下哪些操作會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)分測(cè)定結(jié)果偏高A.坩堝蓋不嚴(yán)?B.爐溫偏低?C.煤樣氧化?D.冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)答案：AC解析：蓋不嚴(yán)空氣進(jìn)入，二次燃燒；氧化使額外質(zhì)量損失；爐溫低揮發(fā)未完全釋放，結(jié)果偏低；冷卻長(zhǎng)無(wú)影響。26.焦炭溶損反應(yīng)本征動(dòng)力學(xué)區(qū)域可分為A.外擴(kuò)散?B.內(nèi)擴(kuò)散?C.界面反應(yīng)?D.產(chǎn)物層擴(kuò)散答案：ABC解析：產(chǎn)物層擴(kuò)散屬內(nèi)擴(kuò)散子類，不再單列。27.煤的直接液化催化劑需滿足A.高分散?B.耐硫?C.可再生?D.低活性答案：ABC解析：低活性與需求相反，鐵系、鉬系催化劑需高活性、高分散、耐硫毒。28.焦?fàn)t加熱系統(tǒng)廢氣中NOx生成機(jī)理包括A.熱力型?B.燃料型?C.快速型?D.催化型答案：ABC解析：焦?fàn)t以熱力型為主，高溫下N?+O?→NO；燃料型來(lái)自煤氮；快速型為烴自由基與N?反應(yīng)。29.煤的巖相分析中，下列哪些組分屬于惰性組A.絲質(zhì)體?B.半絲質(zhì)體?C.粗粒體?D.穩(wěn)定體答案：ABC解析：穩(wěn)定體為殼質(zhì)組，富氫，可熔融，不屬惰性。30.焦炭熱應(yīng)力裂紋產(chǎn)生的原因有A.溫度梯度?B.礦物相變?C.溶損反應(yīng)?D.機(jī)械撞擊答案：ABC解析：機(jī)械撞擊屬冷態(tài)物理破壞，非熱應(yīng)力。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.煤的最高內(nèi)在水分MHC與煤化度呈正相關(guān)。答案：×解析：MHC隨煤化度升高而降低，褐煤可達(dá)20%，無(wú)煙煤<1%。32.焦炭真密度大于表觀密度。答案：√解析：真密度不含孔隙，表觀密度含閉孔，故ρt>ρa(bǔ)。33.煤的羅加指數(shù)LR>80時(shí)，可判斷為強(qiáng)黏結(jié)性煤。答案：√解析：LR分級(jí)：020弱，2045中，4580強(qiáng)，>80特強(qiáng)。34.焦炭灰分熔點(diǎn)越高，高爐透氣性越差。答案：×解析：灰熔點(diǎn)高，渣相少，透氣性好；低熔點(diǎn)渣堵塞焦窗。35.煤的浮選速率常數(shù)k與煤化度呈U型關(guān)系。答案：√解析：低煤化度孔隙發(fā)達(dá)，藥劑消耗高，k低；高煤化度疏水強(qiáng)，k高；中等煤化度k最低。36.焦?fàn)t煤氣熱值主要取決于CH?和H?含量。答案：√解析：CH?3540%，H?5055%，二者提供90%以上熱值。37.煤的介電常數(shù)隨頻率升高而單調(diào)下降。答案：×解析：微波段存在色散峰，非單調(diào)。38.焦炭光學(xué)各向異性程度越高，反應(yīng)性越低。答案：√解析：各向異性大，石墨化度高，碳層間距小，CO?攻擊位點(diǎn)少。39.煤的氧化自燃傾向指數(shù)R70表示70℃下耗氧速率。答案：√解析：R70單位為cm3/(g·h)，值越大越易自燃。40.焦?fàn)t爐墻硅磚真密度越高，抗蝕性越好。答案：×解析：真密度高說(shuō)明方石英轉(zhuǎn)化完全，熱震穩(wěn)定性差，抗蝕性下降。四、填空題（每空1分，共20分）41.煤的恒容高位發(fā)熱量Qgr,v,ad換算為收到基低位發(fā)熱量Qnet,ar，需先乘以______系數(shù)，再減去______潛熱與______功。答案：(100Mad)/(100Mar)；水；膨脹42.焦炭氣孔壁厚度t與平均孔徑d的比值t/d稱為_(kāi)_____，其值越大，CSR越______。答案：結(jié)構(gòu)因子；高43.煤的鏡質(zhì)組最大反射率Romax與碳含量Cdaf經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：Romax≈______×Cdaf______。答案：0.018；12.544.焦炭反應(yīng)性CRI試驗(yàn)中，CO?流量為_(kāi)_____L/min，試樣粒度______mm，恒溫______min。答案：5；2325；12045.煤的膠質(zhì)層測(cè)定中，記錄筆零線以上最大距離為_(kāi)_____值，零線以下最大距離為_(kāi)_____值。答案：Y；X46.焦?fàn)t加熱采用高低火道模式，高火道溫度控制在______℃，低火道______℃，溫差______℃。答案：1350；1250；10047.煤的哈氏可磨性指數(shù)HGI與Bond功指數(shù)Wi換算式：Wi≈______/HGI^______。答案：435；0.748.焦炭光學(xué)組織分類中，區(qū)域尺寸>10μm且呈條帶狀稱為_(kāi)_____結(jié)構(gòu)，其反應(yīng)性指數(shù)RI≈______。答案：流動(dòng)；1.249.煤的介電常數(shù)ε′與水分M關(guān)系經(jīng)驗(yàn)式：ε′=______+______M。答案：2.8；0.1850.浮選精煤可燃體回收率ε=γ×(100______)/(100______)，其中γ為_(kāi)_____產(chǎn)率。答案：Ad精；Ad原；精煤五、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）51.簡(jiǎn)述艾氏卡法測(cè)定煤中全硫的原理及主要化學(xué)反應(yīng)。答案：煤樣與Na?CO?+MgO（3:2）混合，800℃熔融，硫全部轉(zhuǎn)化為SO?并被固定為Na?SO?、MgSO?；硫酸鹽溶于熱水，加BaCl?生成BaSO?沉淀，過(guò)濾灼燒稱量。反應(yīng)：2Na?CO?+2SO?+O?→2Na?SO?+2CO?Na?CO?+SO?→Na?SO?+CO?Ba2?+SO?2?→BaSO?↓解析：熔劑堿性保證硫化物硫不被還原為H?S；MgO提高熔渣流動(dòng)性，防止Na?SiO?玻璃體包裹。52.說(shuō)明焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CSR與光學(xué)組織的關(guān)系，并給出提高CSR的配煤思路。答案：CSR與粗粒鑲嵌、流動(dòng)、片狀組織含量正相關(guān)，與細(xì)粒鑲嵌、各向同性負(fù)相關(guān)。提高思路：1)提高煤化度，Romax1.21.3%煤占4050%；2)加入510%低灰低硫石油焦，增加流動(dòng)結(jié)構(gòu)；3)控制惰性組分總量<30%，避免細(xì)粒鑲嵌過(guò)度發(fā)育；4)煉焦終溫1000℃保持2h，促進(jìn)石墨化；5)干熄焦替代濕熄，減少熱震裂紋。解析：流動(dòng)結(jié)構(gòu)碳層取向度高，溶損反應(yīng)活化能高，CSR提升。53.煤的氧化自燃過(guò)程分幾個(gè)階段？各階段特征指標(biāo)是什么？答案：1)潛伏階段：3070℃，耗氧速率R70<0.2cm3/(g·h)，自由基濃度NF緩慢上升；2)自熱階段：70120℃，R70>0.5，CO/CO?比值突增，交叉點(diǎn)溫度Tcr降低；3)燃燒階段：>120℃，放熱速率>10mW/g，出現(xiàn)煙霧，TGA失重速率峰值>5%/min。解析：Tcr與R70為評(píng)價(jià)自燃傾向核心指標(biāo)，Tcr<160℃為易自燃煤。54.寫(xiě)出焦炭氣孔率、比孔容積、平均孔徑的測(cè)定原理及計(jì)算公式。答案：原理：氦氣置換法測(cè)真密度ρt；汞intrusion測(cè)孔徑分布，Washburn方程P=4γcosθ/d，γ=485dyn/cm，θ=140°。公式：氣孔率η=(1ρa(bǔ)/ρt)×100%比孔容積Vp=1/ρa(bǔ)1/ρt(cm3/g)平均孔徑dav=4Vp/S，S為BET比表面積解析：壓汞法測(cè)開(kāi)孔，氮吸附測(cè)微孔，二者互補(bǔ)。55.解釋煤的鏡質(zhì)組反射率分布圖“雙峰”現(xiàn)象的成因及對(duì)煉焦的影響。答案：雙峰反映混煤，低峰為低煤化度氣煤，高峰為焦煤?；烀簩?dǎo)致：1)膠質(zhì)體溫度區(qū)間拉寬，塑性層厚薄不均，膨脹壓力不足；2)界面結(jié)合差，焦炭裂紋多，M40下降58%；3)光學(xué)組織混雜，各向同性比例升高，CSR降低。解決：采用預(yù)粉碎+選擇性絮凝分選，使Romax分布標(biāo)準(zhǔn)差<0.1%。六、計(jì)算題（每題10分，共30分）56.某煤樣工業(yè)分析結(jié)果：Mad1.50%，Ad9.20%，Vdaf28.5%；元素分析Cdaf82.4%，Hdaf5.2%，Ndaf1.6%，St,ad0.55%，Qgr,v,ad27.10MJ/kg。求：(1)收到基低位發(fā)熱量Qnet,ar（MJ/kg）；(2)干燥無(wú)灰基氫含量Hdaf校正值（按ISO1928）；(3)理論空氣量V?（m3/kg，標(biāo)態(tài)）。答案：(1)Qnet,ar=(Qgr,v,ad25.4×(9Had+Mad))×(100Mad)/(100Mar)0.01×Mad×4.18先求Had=Hdaf×(100AdMad)/100=5.2×0.893=4.64%Qnet,ar=(27.1025.4×(9×0.0464+0.015))×0.8980.063=25.17MJ/kg(2)按ISO1928，Hdaf>5%需校正：Hdaf′=Hdaf0.01×(Vdaf30)=5.20.01×(28.530)=5.215%(3)V?=0.0889×Cdaf+0.265×Hdaf0.033×(OdafSt,daf)Odaf=10082.45.2151.60.55=10.235%V?=0.0889×82.4+0.265×5.2150.033×(10.2350.55)=7.33+1.380.32=8.39m3/kg解析：低位發(fā)熱量需逐項(xiàng)扣除水分、氫生成水及膨脹功；理論空氣量按元素守恒計(jì)算。57.某焦化廠配煤比：氣煤30%，肥煤25%，焦煤35%，瘦煤10%；對(duì)應(yīng)Romax：0.80%，0.95%，1.25%，1.65%；單種煤Y值：10mm，22mm，18mm，5mm。求：加權(quán)平均Romax、加權(quán)Y值，并預(yù)測(cè)CSR范圍。答案：Romax=0.3×0.80+0.25×0.95+0.35×1.25+0.1×1.65=0.24+0.2375+0.4375+0.165=1.08%Y=0.3×10+0.25×22+0.35×18+0.1×5=3+5.5+6.3+0.5=15.3mm經(jīng)驗(yàn)式：CSR=60.8+6.2×Romax+0.9×Y0.15×Ad（取Ad=10%）CSR=60.8+6.2×1.08+0.9×15.31.5=60.8+6.7+13.81.5≈79.8預(yù)測(cè)范圍：7882%解析：Romax1.01.2%、Y1516mm為優(yōu)質(zhì)煉焦配煤區(qū)間，CSR>78%滿足大型高爐需求。58.某焦炭試樣200g，CRI試驗(yàn)后殘留168.5g；將>10mm部分150g裝入I型轉(zhuǎn)鼓，600轉(zhuǎn)后篩得>10mm112.5g。求：CRI、CSR，并判斷焦炭等級(jí)。答案：CRI=(200168.5)/200×100=15.75%CSR=112.5/150×100=75.0%按GB/T1996：CRI≤20%且CSR≥70%為一級(jí)冶金焦；該焦CRI15.75%，CSR75%，判定一級(jí)。解析：CRI低、CSR高表明焦炭骨架致密，溶損弱，抗碎強(qiáng)。七、綜合論述題（20分）59.結(jié)合煤焦產(chǎn)業(yè)鏈，論述“雙碳”背景下焦化企業(yè)如何通過(guò)煤焦微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控實(shí)現(xiàn)碳減排與效益雙贏，要求給出技