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水分测定煤炭工业论文

1煤炭工业分析中水分测定的实验步骤

(1)打开称量瓶盖,放入已经恒温的干燥箱中,将干燥箱门关闭严实。根据烟煤和无烟煤划分干燥时间,烟煤干燥时间为1h,无烟煤则需要干燥1.5h[2]。(2)严格控制干燥时间,结束后,将称量瓶从鼓风干燥箱中取出,立即盖上瓶盖,放入干燥器中,冷却至室温(一般为20min)并立即称量。(3)进行检查性干燥,每次30min,直到连续两次质量减少不超过0.0010g或质量增加时,结束实验。水分小于2.00%时,不必进行检查性干燥。(4)分析实验煤样的水分由以下公式计算:Mad=m1/m×100式中,Mad为一般分析试验煤样水分的质量分数,%;m1为煤样在干燥后失去的质量,g;m为称取的煤样质量。(5)水分测定的精密度要求如表1所示。根据实验数据,对照重复性限。如果超出既定范围,分析煤样必须重新实验,以确保数据的准确有效性。

2煤炭中水分的重要性

(1)在煤质分析中,不同基准的煤质分析结果进行换算时,需要水分作为基础数据。工业分析中的灰分,通过实验得出的是空气干燥基,经过水分的换算,可以得到煤炭的干燥基。(2)根据实验测定的煤炭中水分的含量,可以粗略推断出水分与煤炭变质程度的关系。(3)煤的水分是煤炭交易过程中计价的一个辅助指标。在运输过程中,水分会增加煤炭的无效运输量。例如在锅炉燃烧中,水分高会影响稳定性和热传导;在炼焦工业中,水分高会降低焦炭产率。大量水分在煤炭加热过程中,要吸收大量的热变成水蒸气而蒸发掉。所以煤质的水分越低越好。(4)一般在露天存放煤炭时,水分是引起氧化的主要原因,因为煤炭在没有密封的情况下,就会一直不停的吸收水分,影响煤炭质量,甚至会由于煤块冻结无法装车。因此在存放煤炭时,要避免潮湿,尽量选取相对干燥的空间,并保持良好的密封,以使煤炭尽可能少的吸收水分。(5)煤炭中水分对其加工利用、贸易等都具有很大的影响。譬如在煤炭利用中首先碰到的就是煤炭破碎问题,水分高的煤炭就难以破碎。(6)煤炭中的水分对焦煤的影响和煤炭干燥的效果都是很明显的。煤炭中水分低便于焦炉各项操作指标稳定。

3影响水分产率测定的因素

将煤样进行筛分破碎,筛分方法的准确性会直接影响煤炭最终的实验结果,因此应严格按照国家标准进行筛分。在制备分析样品时,严格控制每一关,如干燥时间和制备过程。在实验开始前,将带有严密磨口盖的玻璃称量瓶清理干净,在鼓风干燥箱中预先干燥并准确称重。鼓风干燥箱温度的精确度、温度的高低控制以及是否可以保持恒温。分析天平的精密度。在烘样过程中,称量瓶的瓶盖是否打开,分析样品是否平均平摊在称量瓶中。根据国家标准,严格控制各项时间,如烘样时间、干燥器冷却时间和检查性干燥试验时间。根据国家标准要求的实验步骤,测定某一烟煤工业分析的水分。影响水分测定的各项因素下所产生的数据差异如表2所示。

4针对影响因素所提出的相应措施

(1)在制备分析煤样时,要严格控制煤样的干燥时间,确定干燥箱的恒温性,且干燥温度不得超过40℃,否则,空气干燥煤样的水分测定结果会比国家标准检测得偏低。(2)密封良好的分析试样在送到实验室后要立即测定,称量完样品要立刻密封良好。实验室要随时保持干燥,并严格控制室内温度和干湿度。(3)鼓风干燥箱必须箱体严密,带有自动控温装置,能保持温度在105~110℃范围内。(4)测温元件要定期经有资格的计量部门校验。分析天平也要定期由专门机构进行校准。(5)使用空气干燥法测定煤中水分时,必须使用带鼓风的烘箱,以保持干燥箱内空气流动,使烘箱温度均匀。烟煤、无烟煤、褐煤等不同类别的煤炭干燥时间不一样,要严格掌握干燥时间。(6)将称量准确的分析煤样倒入称量瓶中,将样品平摊在称量瓶中,盖上瓶盖。如果分析煤样没有平摊在瓶底,在干燥过程中会造成分析煤样干燥不均匀,从而直接影响测定结果。(7)从干燥箱中取出带有分析煤样的称量瓶后,要立即盖上盖,放入干燥器中冷却至室温,否则会吸收空气中的水分,使测定结果不准确。(8)从干燥箱中取出已冷却并且干燥的称量瓶后,要立即在分析天平上称重。(9)进行检查性干燥试验,每次30min,直到连续两次干燥煤样质量减少不超过0.001g或质量增加时为止。水分在2%以下时,不必进行检查性干燥。

5结论

在煤炭工业分析中,测定的水分数据是十分重要的,在实验过程中要避免影响水分数据测定的因素。因为它直接决定了煤炭的工业分析,可以真实地反映煤炭自身的特性,对于煤田合理开发布局和勘探开采、科学有效利用都起到可靠的指导作用。

作者:吴雪闫怡昕杨钊单位:江苏地质矿产设计研究院

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