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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(jì)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(xì)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(jìn)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(jī)取出具有代表性的煤樣。取樣的數(shù)量應(yīng)足夠進(jìn)行后續(xù)的化驗分析。
破碎：將取出的煤樣用破碎機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)，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(yán)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(jìn)行第二次干燥后，應(yīng)進(jìn)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(jìn)行檢測，以達(dá)到最佳的檢測效果。

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