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煤的工業(yè)分析指標(biāo)-煤的水分
煤的水分,是煤炭計價中的一個輔助指標(biāo)。
煤的水分直接影響煤的使用、運輸和儲存。煤的水分增加,煤中有用成分相對減少,且水分在燃燒時變成蒸汽要吸熱,因而降低了煤的發(fā)熱量。煤的水分增加,還增加了無效運輸,并給卸車帶來了困難。特點是冬季寒冷地區(qū),經(jīng)常發(fā)生凍車,影響卸車,影響生產(chǎn),影響車皮周轉(zhuǎn),加劇了運輸?shù)木o張。
煤的水分也容易引起煤炭粘倉而減小煤倉容量,甚至發(fā)生堵倉事故。
隨著礦井開采深度的增加,采掘機械化的發(fā)展和井下安全生產(chǎn)的加強,以及噴露灑水、煤層注水、綜合防塵等措施的實施,原煤水分呈增加的趨勢。為此,煤礦除在開采設(shè)計上和開采過程中的采煤、掘進、通風(fēng)和運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)上制定減少煤的水分的措施外,還應(yīng)在煤的地面加工中采取措施減少煤的水分。
(1)煤中游離水和化合水
煤中水分按存在形態(tài)的不同分為兩類,既游離水和化合水。游離水是以物理狀態(tài)吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細管中和附著在煤顆粒表面的水分;化合水也叫結(jié)晶水,是以化合的方式同煤中礦物質(zhì)結(jié)合的水。如硫酸鈣(NaSO4.2H2O)和高齡土(AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的結(jié)晶水。游離水在105~110C的溫度下經(jīng)過1~2小時可蒸發(fā)掉,而結(jié)晶水通常要在200C以上才能分解析出。
煤的工業(yè)分析中只測試游離水,不測結(jié)晶水。
(2)煤的外在水分和內(nèi)在水分
煤的游離水分又分為外在水分和內(nèi)在水分。
外在水分,是附著在煤顆粒表面的水分。外在水分很容易在常溫下的干燥空氣中蒸發(fā),蒸發(fā)到煤顆粒表面的水蒸氣壓與空氣的濕度平衡時就不再蒸發(fā)了。
內(nèi)在水分,是吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細孔中的水分。內(nèi)在水分需在100C以上的溫度經(jīng)過一定時間才能蒸發(fā)。
高內(nèi)在水分,當(dāng)煤顆粒內(nèi)部毛細孔內(nèi)吸附的書分達到飽和狀態(tài)時,這是煤的內(nèi)在水分達到高值,稱為高內(nèi)在水分。高內(nèi)在水分與煤的孔隙度有關(guān),而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有關(guān),所以,高內(nèi)在水分含量在相當(dāng)程度上能表征煤的煤化程度,尤其能更好地區(qū)分低煤化度煤。如年輕褐煤的高內(nèi)在水分多在25%以上,少數(shù)的如云南彌勒褐煤高內(nèi)在水分達31%。高內(nèi)在水分小于2%的煙煤,幾乎都是強粘性和高發(fā)熱量的肥煤和主焦煤。無煙煤的高內(nèi)在水分比煙煤有有所下降,因為無煙煤的孔隙度比煙煤增加了。
(3)煤的全水分
全水分,是煤炭按灰分計加中的一個輔助指標(biāo)。a.煤中全水分的含義。煤中全水分,是指煤中全部的游離水分,即煤中外在水分和內(nèi)在水分之和。必須指出的是,化驗室里測試煤的全水分時所測的煤的外在水分和內(nèi)在水分,與上面講的煤中不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的外在水分和內(nèi)在水分是完全不同的?;炇依锼鶞y的外在水分是指煤樣在空氣中并同空氣濕度達到平衡時失去的水分(這是吸附在煤毛細孔中的內(nèi)在水分也會相應(yīng)失去一部分,其數(shù)量隨當(dāng)時空氣濕度的降低和溫度的升高而增大),這時殘留在煤中的水分為內(nèi)在水分。顯然,化驗室測試的外在水分和內(nèi)在水分,除與煤中不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的外在水分和內(nèi)在水分有關(guān)外,還與測試是空氣的濕度和溫度有關(guān)。b.煤的全水分測試方法要點見GB212-91。
檢測煤炭水分所需用到的煤質(zhì)分析儀器有:水分測定儀、微機水分測定儀、全自動水分測定儀
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