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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(zhì)分析中的一項重要內(nèi)容,直接關(guān)系到煤炭的利用效率和經(jīng)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(nèi)在水分和外在水分的優(yōu)勢,在煤炭行業(yè)得到了廣泛應(yīng)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(jié)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(nèi)在水分,即與煤質(zhì)緊密結(jié)合的水分。通過測量兩次干燥過程中的質(zhì)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(zhǔn)備工作
取樣:按照五點取樣法或其他適當(dāng)?shù)娜臃椒?,從煤炭中隨機取出具有代表性的煤樣。取樣的數(shù)量應(yīng)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(dāng)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(shè)備準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好天平、烘箱、干燥器、坩堝以及溫度控制器等必要設(shè)備,并確保設(shè)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(zhì)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(zhì)量:干燥結(jié)束后,準(zhǔn)確記錄煤樣的質(zhì)量,作為后續(xù)計算的基準(zhǔn)。
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(nèi)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(zhì)量恒定。此步驟旨在去除煤樣中的內(nèi)在水分。
記錄質(zhì)量:干燥結(jié)束后,再次準(zhǔn)確記錄煤樣的質(zhì)量。
4.計算全水分

根據(jù)兩次干燥的質(zhì)量差,即煤樣在初步干燥和再干燥過程中的質(zhì)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(zhì)量-最終干燥后質(zhì)量)/初次干燥前質(zhì)量×100%。

三、注意事項

1.密封性與干燥性:在整個測定過程中,應(yīng)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(yīng)保存在密封良好的容器內(nèi),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(yīng)嚴格控制在規(guī)定范圍內(nèi)(如105℃~110℃),以保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4.稱量精度:稱量煤樣時應(yīng)使用感量準(zhǔn)確的分析天平,并準(zhǔn)確記錄煤樣的質(zhì)量,避免因稱重誤差導(dǎo)致化驗結(jié)果不準(zhǔn)確。

5.檢查性干燥:進行第二次干燥后,應(yīng)進行必要的檢查性干燥,確保煤樣中的水分已經(jīng)完全蒸發(fā),以提高測定結(jié)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(yīng)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(zhǔn)確稱量煤樣等關(guān)鍵問題,以確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時,根據(jù)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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