论煤样检测前全水分损失对结果影响评价

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  摘要:在煤样的各项检测中,其中煤中全水分的测定值受时间的推移影响较大,本文就其影响因素和研究重要性做进一步讨论,希望能够得到相关领域人士的重视。
  关键词:煤样 全水分
  煤样的成分检测一般包括全水分,灰分产率,挥发分产率,全硫含量,发热量,针对烟煤,还有胶质层指数,黏结指数等指标,这些测定值都需要有国家或地区性认定检测机构出具的检验报告,使其更具权威性,而这些项目检测前,随着时间、空间的转移,在运送过程中,某些成分的量值就会发生改变,这样就会对结果测定值的真实、可靠造成一定影响。
  在煤样的各项检测中,其中煤中全水分的测定值受时间的推移影响较大,下面我们着重来分析。
  国标GB/T211-1996中规定了四种全水分测定方法,朱銀惠[1]主编的《煤化学》中罗列了第二种方法,其中最后在结果计算时,指明如果在运送过程中煤样的水分有损失,则全水分值可用下式表示:Mt=M1+m1(100-M1)/m(其中,Mt为煤样的全水分的质量分数,m为煤样质量,m1为干燥后煤样减少的质量,M1为煤样运送过程中水分损失量)。当M1大于1%时,表明煤样运送过程中有意外损失,则不可补正,结果报告中,就要指明“未经补正水分损失”,并将煤样容器标签和密封情况一并报告。而其中整个测定过程中需要有三点注意:1.采集的全水分试样应密封良好,放在阴凉地方;2.制样操作要快,最好用密封式破碎机,防止破碎过程中有损失;3.全水分样品送到实验室后应立即测定,保证从制样到测试前的全过程煤样水分无变化。
  现今,检测部门工作流程中,如果送来煤样注明“加急”,工作人员就会优先测定,而大部分煤样都是经过一定时间的搁置,才能完成测定及出具报告整个过程,因此,由于检测部门人力、物力的局限,就会使结果出现偏差。
  煤中水分按照它的存在状态及物化性质,可分为外在水分,内在水分及化合水分三种类型,而我们通常所说的全水分是外在水分和内在水分的总和,如果二者以机械方式及物理化学方式与煤结合,通常称为游离水。外在水分是指附着在煤的颗粒表面的水膜或存在于直径大于10-5cm的毛细孔中的水分;内在水分指在一定条件下达到空气干燥状态时所保留的水分,即存在于煤粒内部直径小于10-5cm的毛细孔中的水分。而与游离水相对化合水,是以化学方式与矿物质结合、有严格的分子比,在全水分测定后仍保留下来的水分,即通常所说的化合水和结晶水。因此,在煤样运送过程中和测定前损失的为游离水。
  而现今,大多是煤焦化工厂需要检测煤样中全水分含量。自然,炼焦过程中,原料煤水分的含量直接影响炼焦的整个过程。比如说[2]:1.配煤水分含量对焦炉产量有很大影响。因为水分能影响装炉煤的堆密度,而堆密度大时焦炉装煤多,而且有利于焦炭强度提高;2.炼焦前,需要进行配煤,如果配煤水分高时,消耗炼焦热量多,延长结焦时间,根据国内外生产数据,当配煤水分在8%左右时,每增减1%水分,结焦时间变动20min左右;3.配煤水分大都对炉体寿命也有很大影响,湿煤装入炉时,吸收炉墙大量热量,使炉墙温度剧烈下降,有损炉砖,所以一般规定配煤水分应小于10%。
  综上所述,检测部门出具真实,准确的报告是对整个生产过程尤为重要的,而测定前所造成的全水分的损失,就成为现今该领域工作人员比较关注的问题之一。Mt=M1+■(100-M1),式中Mt为煤样的全水分的质量分数,%;m为煤样的质量,g;m1为干燥后煤样减少的质量,g;M1是煤样运送过程中的水分损失量,%。因此,M1的测定就成为我们需要解决的问题,而水分的损失无非受温度、湿度和时间的影响。
  以下提供一种方法以供讨论,在实验室常有温度,湿度条件下,绘制随时间推移的全水分变化值,记录该时间需要包括运送时间以及煤样检测前的堆积时间等因素。出具报告时,将M1的测定结果及Mt—t图附带,可使检测报告更加真实可信,当然该时间t涉及运送过程中温度和湿度的变化,与实验室温度、湿度有差异,怎样能够用具体的数值确定这种不确定性,有待进一步研究。
  以上M1测定的方法还有待成熟,完善,但是M1的准确测定需要得到相关领域专业人员的重视,以保证检测报告结果的真实准确性。
  
  参考文献:
  [1] 朱银惠.煤化学[M]. 北京:化学工业出版社,2011.
  [2] 郭树才.煤化工工艺学[M]. 北京:化学工业出版社,2010.
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