衡量評價煤的(de)特性指标(2)
全水(shuǐ)分(fēn)的(de)測定采用(yòng)空氣幹燥法,将一定粒度和(hé)質量的(de)煤樣在105—110C鼓風幹操箱中幹燥至質量恒定,以煤樣的(de)失重計算(suàn)全水(shuǐ)分(fēn)。計算(suàn)公式爲:
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Mt=M1+G1/G (100-M1)
式中 Mt:煤樣的(de)全水(shuǐ)分(fēn),%;
M1:煤樣在運送過程中的(de)水(shuǐ)分(fēn)損失量,%;
G1: 煤樣幹燥後減輕的(de)質量,g;
G: 煤樣的(de)質量,g。
② 空氣幹燥基水(shuǐ)分(fēn)
實驗所用(yòng)煤樣均爲空氣幹燥煤樣,粒度爲小于0.2mm。
将一定量的(de)煤置于105~110℃幹燥箱中,在幹燥氮氣流或空氣流中幹燥到質量恒定,然後按下(xià)式計算(suàn)出水(shuǐ)分(fēn)的(de)含量。
Mad=M1/M×100%
式中 Mad—空氣幹燥(基)煤樣的(de)水(shuǐ)分(fēn)含量,%;
M—煤樣幹燥後失去的(de)質量,g;
M— 煤樣的(de)質量,g。
③ *高(gāo)内在水(shuǐ)分(fēn)
*高(gāo)内在水(shuǐ)分(fēn)的(de)測定要點是:取粒度小于0.2 mm煤樣約20g,飽浸水(shuǐ)分(fēn),用(yòng)恒濕紙除去大(dà)部分(fēn)外在水(shuǐ)分(fēn)并使煤團分(fēn)散開。然後放在溫度30℃,相對(duì)濕度爲96%的(de)充氮調濕器内,在常壓和(hé)不斷攪動氣氛的(de)情況下(xià)使其達到濕度平衡。然後在105—110℃的(de)溫度下(xià)烘幹至質量恒定,以其減量的(de)質量百分(fēn)數表示*高(gāo)内在水(shuǐ)分(fēn)
4、
(3) 全水(shuǐ)分(fēn)和(hé)内、外在水(shuǐ)分(fēn)的(de)關系
因爲測定煤樣外在水(shuǐ)分(fēn)和(hé)内在水(shuǐ)分(fēn)時(shí)所用(yòng)的(de)煤樣不同,因而計算(suàn)基準不同,故全水(shuǐ)分(fēn)不等于内、外在水(shuǐ)分(fēn)含量直接相加,需要用(yòng)以下(xià)公式計算(suàn)。
根據定義:Mmh、ad=Mad,Mt、ar=Mar
根據物(wù)質不滅定律得(de):
Mmh、ad= Mad×100-Mf、ar/100
所以:Mt、ar=Mar= Mf、ar+ Mmh、ad= Mf、ar+ Mad(100- Mf、ar)/100
(4) 水(shuǐ)分(fēn)與煤質的(de)關系
煤中各種水(shuǐ)分(fēn)的(de)多(duō)少在一定程度上反映了(le)煤質狀況。煤中的(de)内在水(shuǐ)分(fēn),與煤化(huà)度密切相關。低煤化(huà)度煤結構疏松,結構中極性官能團多(duō),内部毛細管發達,内表面積大(dà),因此内在水(shuǐ)分(fēn)大(dà)。例如褐煤的(de)内在水(shuǐ)分(fēn)可(kě)高(gāo)達20%以上。随著(zhe)煤化(huà)度的(de)提高(gāo),内在水(shuǐ)分(fēn)減少。在煙(yān)煤中的(de)肥煤與焦煤變質階段,内在水(shuǐ)分(fēn)達到*小值(小于1%)。到高(gāo)變質的(de)無煙(yān)煤階段,由于縮聚的(de)收縮應力使煤粒内部的(de)裂隙增加,内在水(shuǐ)分(fēn)又有所增加,内在水(shuǐ)分(fēn)可(kě)達到4%左右。 煤的(de)*高(gāo)内在水(shuǐ)分(fēn)與煤化(huà)度的(de)關系基本與内在水(shuǐ)分(fēn)相同,具有明(míng)顯的(de)規律性
5、
(5) 水(shuǐ)分(fēn)對(duì)煤利用(yòng)的(de)影(yǐng)響
一般說來(lái),水(shuǐ)分(fēn)是煤中無利有害的(de)無機物(wù)質。這(zhè)是因爲:在運輸時(shí),煤的(de)水(shuǐ)分(fēn)增加了(le)運輸負荷;對(duì)煤進行機械加工時(shí),煤中水(shuǐ)分(fēn)過多(duō)将造成粉碎、篩分(fēn)困難,降低生産效率,損壞設備;煉焦時(shí),煤中水(shuǐ)分(fēn)的(de)蒸發需消耗熱(rè)量,增加焦爐能耗,延長(cháng)了(le)結焦時(shí)間,降低了(le)焦爐生産能力。水(shuǐ)分(fēn)過大(dà)時(shí),還(hái)會損壞焦爐,使焦爐使用(yòng)年限縮短。此外,煉焦煤中的(de)各種水(shuǐ)分(fēn),包括熱(rè)解水(shuǐ)全部轉入焦化(huà)剩餘氨水(shuǐ),增大(dà)了(le)焦化(huà)廢水(shuǐ)處理(lǐ)的(de)負荷:氣化(huà)與燃燒時(shí),煤中的(de)水(shuǐ)分(fēn)降低了(le)煤的(de)有效發熱(rè)量。
2、 煤中礦物(wù)質和(hé)煤的(de)灰分(fēn)産率
煤中礦物(wù)質(mineral matter,簡記符号MM)是除水(shuǐ)分(fēn)外所有無機質的(de)總稱。主要成分(fēn)一般有粘土、高(gāo)嶺石、黃(huáng)鐵礦和(hé)方解石等。礦物(wù)類型屬矽酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、金屬硫化(huà)物(wù)和(hé)硫酸亞鐵等。
煤的(de)灰分(fēn)( ash,簡記符号A)是指煤中所有可(kě)燃物(wù)質完全燃燒時(shí),煤中礦物(wù)質在一定溫度下(xià)經過一系列分(fēn)解、化(huà)合等複雜(zá)反應後剩下(xià)的(de)殘渣,因此稱爲灰分(fēn)産率更确切。
煤的(de)灰分(fēn)與煤中礦物(wù)質有密切的(de)關系。國标規定的(de)工業分(fēn)析隻包括煤的(de)灰分(fēn)測定,但因爲不僅灰分(fēn),而且礦物(wù)質對(duì)煤的(de)利用(yòng)也(yě)有直接影(yǐng)響,所以有必要分(fēn)别討(tǎo)論。
(1) 煤中礦物(wù)質
煤中的(de)礦物(wù)質一般有三個(gè)來(lái)源。
①原生礦物(wù)質—即原始成煤植物(wù)含有的(de)礦物(wù)質。它參與成煤,與煤有機質緊密結合,很難除去。一般不超過1—2%。
②次生礦物(wù)質—在成煤過程中進入煤層的(de)礦物(wù)質,有通(tōng)過水(shuǐ)力和(hé)風力搬運到泥炭沼澤中而沉積的(de)碎屑礦物(wù)和(hé)從膠體溶液中沉積出來(lái)的(de)化(huà)學成因礦物(wù)。通(tōng)常類礦物(wù)在煤中的(de)含量也(yě)不很高(gāo),約10%以下(xià)。
上述原生和(hé)次生礦物(wù)質都屬煤的(de)内在礦物(wù)質,故較難用(yòng)洗選法脫除。
③外來(lái)礦物(wù)質—采掘過程中混入煤中的(de)底闆、頂闆和(hé)夾石層的(de)矸石。它的(de)含量随煤層結構的(de)複雜(zá)程度和(hé)采掘方法而異,一般爲5—10%,高(gāo)的(de)可(kě)達20%以上。這(zhè)類礦物(wù)質用(yòng)重力洗選法容易除去。