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煤全水分測定方法——兩步法
2024-08-22
煤全水分測定是煤質分析中的一項重要內容,直接關系到煤炭的利用效率和經濟效益。在眾多測定方法中,兩步法以其能更精確地測定煤中內在水分和外在水分的優(yōu)勢,在煤炭行業(yè)得到了廣泛應用。本文將詳細講解煤全水分測定的兩步法,包括其原理、操作步驟、注意事項。
一、兩步法原理

兩步法測定煤中全水分的原理基于水分在不同溫度條件下的蒸發(fā)行為。首先,通過低溫干燥去除煤樣中的外在水分,即附著在煤顆粒表面的水分和部分結合不緊密的水分;隨后,在高溫條件下進行第二次干燥,以去除煤樣中的內在水分,即與煤質緊密結合的水分。通過測量兩次干燥過程中的質量損失,并計算其總和,即可得到煤樣中的全水分含量。

二、操作步驟

1.準備工作
取樣:按照五點取樣法或其他適當的取樣方法,從煤炭中隨機取出具有代表性的煤樣。取樣的數量應足夠進行后續(xù)的化驗分析。
破碎:將取出的煤樣用破碎機破碎至適當粒度,兩步法通常要求初次破碎至13mm以下,以便進行初步干燥。
設備準備:準備好天平、烘箱、干燥器、坩堝以及溫度控制器等必要設備,并確保設備處于良好工作狀態(tài)。
2.初步干燥
低溫干燥:將破碎后的煤樣置于干燥器中,在溫度不高于40℃的環(huán)境下進行初步干燥,直至煤樣質量不再發(fā)生變化。此步驟旨在去除煤樣中的外在水分。
記錄質量:干燥結束后,準確記錄煤樣的質量,作為后續(xù)計算的基準。
3.破碎與再干燥
再次破碎:將初步干燥后的煤樣進一步破碎至更小的粒度,如3mm以下,以便更好地去除內在水分。
高溫干燥:將再次破碎后的煤樣置于烘箱中,在105℃~110℃的溫度下進行第二次干燥,直至煤樣質量恒定。此步驟旨在去除煤樣中的內在水分。
記錄質量:干燥結束后,再次準確記錄煤樣的質量。
4.計算全水分

根據兩次干燥的質量差,即煤樣在初步干燥和再干燥過程中的質量損失,計算出煤樣的全水分含量。計算公式為:全水分=(初次干燥前質量-最終干燥后質量)/初次干燥前質量×100%。

三、注意事項

1.密封性與干燥性:在整個測定過程中,應確保煤樣的密封性和干燥性,避免水分損失或增加。采集的全水分試樣應保存在密封良好的容器內,并放在陰涼的地方。
2.制樣操作:制樣操作要快,最好使用密封式破碎機,以保證破碎過程中水分無明顯損失。
3.溫度控制:干燥箱的溫度應嚴格控制在規(guī)定范圍內(如105℃~110℃),以保證測定結果的準確性。
4.稱量精度:稱量煤樣時應使用感量準確的分析天平,并準確記錄煤樣的質量,避免因稱重誤差導致化驗結果不準確。

5.檢查性干燥:進行第二次干燥后,應進行必要的檢查性干燥,確保煤樣中的水分已經完全蒸發(fā),以提高測定結果的可靠性。


煤全水分測定的兩步法以其精確度高、適用范圍廣的優(yōu)勢,在煤炭行業(yè)中得到了廣泛應用。然而,在實際操作中,也需要注意保持煤樣的密封性和干燥性、控制干燥溫度和時間、準確稱量煤樣等關鍵問題,以確保測定結果的準確性和可靠性。同時,根據具體煤種和檢測目的的不同,可以靈活選擇一步法或兩步法進行檢測,以達到最佳的檢測效果。

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