化学检验员在煤炭焦化产品检验中，承担着对焦化工业（炼焦、煤气净化、化工产品回收）产出的各类产品进行质量控制的关键职责。焦化产品种类繁多，从固体焦炭到复杂的液体混合物（煤焦油、粗苯）和气体（焦炉煤气），其质量直接影响钢铁冶炼效率、化工原料品质和能源利用。检验工作需结合物理性能测试、化学分析和现代仪器技术，确保产品符合国家标准和工业需求。

一、 煤炭焦化主要产品类别

二、 核心检验项目与方法

1. 冶金焦炭 (Metallurgical Coke) 检验

焦炭是高炉炼铁的骨架、燃料和还原剂，其质量至关重要。

物理性能：

CRI (Coke Reactivity Index)：焦炭与CO₂在1100°C反应2小时，计算失重率。CRI越低，反应性越差，质量越好（在高炉内不易气化）。

CSR (Coke Strength after Reaction)：反应后的焦炭再进行I型转鼓试验，计算大于10mm粒级的百分率。CSR越高，强度越好。

重要性：CRI/CSR是评价焦炭在高炉内高温区性能的核心指标。

抗碎强度 (M40)：测定焦炭抵抗碎裂的能力。用米库姆转鼓 (Micum Drum, M40) 试验：一定量焦炭在转鼓中旋转一定圈数，计算大于40mm粒级的百分率。M40越高越好。

耐磨强度 (M10)：测定焦炭抵抗磨损的能力。同M40试验后，计算小于10mm粒级的百分率。M10越低越好。

反应性 (CRI) 与反应后强度 (CSR)：

粒度组成：筛分不同粒级（如>80mm, 80-60mm, 60-40mm等），评估是否符合高炉要求。

视密度/真密度：反映焦炭结构致密性。

化学成分：

水分 (Moisture)：105-110°C烘干至恒重，计算失重。影响入炉焦炭热量。

灰分 (Ash)：815±10°C灼烧至恒重，计算残留物重量。灰分越高，有效碳越低，且增加高炉渣量。是重要质量指标。

挥发分 (Volatile Matter)：900±10°C隔绝空气加热7分钟，计算失重（扣除水分）。挥发分过高表明焦炭不成熟，过低则过火。一般要求<1.8%。

硫分 (Sulfur)：用艾士卡法或高温燃烧中和法测定。硫在炼铁中是有害元素，越低越好。

固定碳 (Fixed Carbon)：计算值 = 100% - (水分% + 灰分% + 挥发分%)。代表有效燃料成分。

2. 煤焦油 (Coal Tar) 检验

煤焦油是复杂的芳香烃混合物，是提取多种化工原料的基础。

物理性质：

密度：20°C时测定，是重要质量指标。

水分：蒸馏法或离心法测定。水分影响加工。

粘度：恩氏粘度或运动粘度，影响输送和加工。

甲苯不溶物 (T.I.)：用甲苯溶解，过滤不溶物。反映沥青质和机械杂质含量。

灰分：815°C灼烧测定。

馏程：测定不同温度下的馏出量（如初馏点、270°C、300°C、360°C前馏出量）。评估组成和加工性能。

化学成分：

萘含量：常用结晶法（冷却结晶后称重）或气相色谱法 (GC) 测定。萘是重要化工原料。

酚类：可用溴化法或色谱法测定。

喹啉不溶物 (Q.I.)：用喹啉溶解，过滤不溶物。比T.I.更严格，反映极难溶杂质。

3. 粗苯 (Crude Benzene) 检验

粗苯是苯、甲苯、二甲苯等单环芳烃的混合物。

物理性质：

密度：20°C测定。

颜色：目视或比色。

水分：卡尔·费休法或目视（无浑浊）。

馏程：测定初馏点、终馏点及各温度馏出量。是核心指标，反映组成。

化学成分：

苯、甲苯、二甲苯含量：气相色谱法 (GC) 是标准方法，可精确测定各组分含量。

不饱和化合物：如环戊二烯、苯乙烯，可用加氢法或色谱法测定。

硫化物：如噻吩，可用紫外分光光度法或色谱法测定。

4. 焦炉煤气 (Coke Oven Gas) 检验

组成分析：

气相色谱法 (GC)：测定主要组分：H₂, CH₄, CO, CO₂, C₂H₄, N₂, O₂ 等。

热值：通过组成计算或用气体热值仪直接测定。

杂质：

焦油雾：重量法（滤膜捕集）。

萘：低温冷凝法或色谱法。

硫化物（H₂S, COS, CS₂）：用醋酸铅法（定性）、碘量法或色谱法测定。

氨 (NH₃)：吸收法（酸吸收后滴定）。

5. 其他焦化产品

洗油：检验密度、馏程、萘含量、酚含量、粘度。

工业萘：检验结晶点、灰分、不挥发物、色度。

粗酚：检验馏程、含酚量、水分、色度。

三、 化学检验员关键实践要点

严格遵循标准：

焦炭：GB/T 1997, GB/T 4000 (CRI/CSR), GB/T 2286 (灰分、硫分)。

煤焦油：GB/T 24209。

粗苯：GB/T 2283。

焦炉煤气：GB/T 12205, GB/T 12206。

所有检验必须依据国家标准 (GB/T)，如：

采样代表性：

焦炭：在输送皮带或料仓中多点、定时采样，使用专用采样器，及时混合缩分。

液体（煤焦油、粗苯）：在流动管道或储罐中采样，充分混匀。

气体：使用专用取样袋或钢瓶，置换多次。

安全至上：

易燃易爆：焦炉煤气、粗苯、轻油等极易燃爆。操作区域严禁烟火，使用防爆设备，良好通风。

有毒有害：苯（致癌）、H₂S（剧毒）、NH₃（刺激性）、焦油（含多环芳烃，致癌）。在通风橱或密闭系统中操作，穿戴防护服、护目镜、防毒面具（针对有机蒸气、H₂S等）。

高温：CRI/CSR试验、灰分测定等涉及高温炉（>1000°C），防烫伤。

腐蚀性：强酸强碱（如艾士卡试剂）。

仪器与设备维护：

转鼓试验机：定期校准转速、时间。

马弗炉：校准温度。

气相色谱仪 (GC)：定期校准，维护色谱柱、检测器（FID, TCD）。

卡尔·费休水分仪：定期标定。

质量控制 (QC)：

平行样：评估精密度。

标准物质：使用有证标准煤样、标准气体、标准溶液进行校准和验证。

加标回收：评估准确度。

空白试验：监控试剂和器皿污染。

人员比对/设备比对：确保结果可靠。

数据处理与报告：

原始记录清晰、完整、可追溯。

计算准确，修约符合标准。

检验报告包含样品信息、标准方法、检验结果、判定结论。

煤炭焦化产品检验是一项综合性、专业性强的工作，涉及物理、化学、仪器分析等多个领域。化学检验员必须熟练掌握焦炭的物理强度试验 (M40/M10, CRI/CSR)、煤焦油和粗苯的馏程与色谱分析、气体组成的气相色谱分析以及水分、灰分、硫分等常规化学分析。其核心价值在于通过科学、严谨的检验，为焦化企业优化配煤、控制工艺、保证产品质量提供数据支持，同时为钢铁、化工等行业用户提供可靠原料的质量保证。在这一过程中，安全、规范、准确是化学检验员必须坚守的准则。