摘 要：煤的全水分是衡量煤炭质量好坏的指标之一，空气干燥法是测量煤炭中水分含量的最有效的办法。本文尝试以空气干燥法来测定煤炭中全水分的含量，并从煤炭要求和煤炭取样、空气干燥法所用玻璃称量瓶的规格、干燥箱内部热气流导热方式、称量瓶的放置方法、称量瓶的冷却时间以及环境湿度六个方面分析空气干燥法测定水分的影响因素，并提出水分测定精准度的有效方法。
关键词：空气干燥法 煤炭质量 水分测定
引言
水分含量作为衡量煤炭质量好坏的标准之一，是煤炭加工、运输、运用过程中需要考虑的关键因素[1]。因为水分含量的高低可以判断煤炭的变质程度，是计算煤炭价格和质量的重要指标，水分含量越高煤炭的低位发热量就越小，会严重影响煤炭的实用价值，这在煤炭贸易中也是一个降低其价格的负面因素。因此，对煤炭进行水分含量测定，是对煤炭质量评估的有效途径之一。空气干燥法是广泛应用于测定烟煤和无烟煤水分含量的方法，本文根据该方法的相关操作流程和注意事项，总结出以下影响空气干燥法测定水分准确度的因素，分析结果如下。
一、煤样的制备要求以及提取方法
煤炭取样时必须选择具有代表性的煤样，选择过程中可利用缩分机和煤样粉碎等方式，对煤样进行物理加工[2]。煤样颗粒小于4mm时可将其缩分为3.67kg后，在使用缩分二分器将煤样制备成不少于100g的样品，用磁石将煤样中的金属铁屑驱除。然后将缩分完成的煤样平摊放置于容器内，再放置在<50℃的温度环境下进行干燥处理，持续干燥一小时后，将煤样放置在玻璃瓶中。在煤样制备过程动作要敏捷迅速，装瓶时煤样总体积不能超国玻璃瓶的四分之一，在对煤样进行称量时应将煤样充分混合2分钟后再开始，采用实现进行过干燥处理的称量瓶称取12～14g的煤样。
二、空气干燥法所用玻璃称量品的规格
空气干燥法所使用的玻璃称量瓶在使用前必须清洁和烘干，并放置于干燥的环境下以备不时之需，玻璃称量瓶的瓶盖不能调换使用，操作过程中切忌用手直接拿取，最好戴手套。市场上用于测量煤炭水分的玻璃瓶的规格有两种，分别是45mm×25mm和70mm×35mm这两种所测试出来的煤炭水分含量有细微的差别，对水分测试造成的影响不大.
三、干燥箱内部热气流导热方式影响
空气干燥法所用的干燥箱是经过试验特制的，干燥箱内具有热气流传导的作用，热气流导热和传输更够加快煤炭中水分含量的蒸发。目前干燥箱中热气流导热传输方式分为自然对流式传导以及鼓风式对流传导。前者冷热空气对流速度慢，空气循环不均匀，干燥箱内的温度不平衡，会严重影响测量结果的准确性。后者对流方式是干燥箱内常用的气流传导方式，该方式冷热空气对流速度快，空气循环迅速，干燥箱内的温度能够维持均匀。为了减少误差，保证测量结果的精准度，因此本次试验选取鼓风式对流传导方式，在测量过程中，一是切忌把玻璃称量瓶紧贴干燥风箱的四周位置，二是切忌把称量瓶防止在试验操作台的底板上，避免造成空气流通受阻，干扰水分测试的精准度。
四、称量瓶的放置方法影响
煤样水分测定试验不可能是对单一煤样进行试验，而是选取多种具有代表性的煤样统一测量，当测量煤样的数量达到3种以上时，就必须注意称量瓶的放置位置和放置方法。因此在测量时，先将洗净、干燥后的玻璃称量瓶和瓶盖放在洁净干燥的并带有透气孔的托盘上，目的是为了防止外在水分渗入煤样，随后放入鼓风式干燥箱。然后再做一组将玻璃称量瓶和瓶盖放置在并有透气孔的托盘上的测量试验，比较测量结果，选择是否带有透气孔的托盘，会使得称量瓶和煤样因受热不均匀和温度差导致干燥效果不彻底，最终影响水分测定的准确度。
五、称量瓶的冷却方式的影响
测量实验完成后，将玻璃称量瓶从干燥箱中取出，要马上拧紧瓶盖，放置在自然空气中冷却3分钟左右[3]。但是很多实验者为了节省测试时间不会花时间在称量瓶冷却上，这样往往会导致最终的测试结果偏低。冷却后的称量瓶与没有冷却的称量瓶的测试结果相比，没有冷却的称量瓶直接放入干燥箱中所得结果偏低，因为温度较高的煤样吸湿能力强，当煤样温度迅速下降时，称量瓶中会产生较大的负压力，当称量瓶中透进潮湿空气后，会让煤样的重量增大，最终使得测试结果偏低。因此为了确保测试结果的精准度，称量瓶在取出后应该在自然空气中放置冷却三分钟左右。
六、环境湿度的影响
煤样的水分含量与周遭的环境湿度密切相关，在一定的温度条件下，环境湿度越高，煤样的水分含量就越高，煤样的水分含量与环境湿度的呈现正比例相关。而且煤中的水分随着空气水分含量的变化而变化，因为空气中的水分会通过空气流通和热能传导作用，将水分附着在煤炭上，长期放置在潮湿环境下的煤炭其含水量肯定大于放置在干燥空气条件下的含水量。因为煤的质量与水分含量息息相关，在对煤炭的存储和摆放时应该选择干燥、通风、宽敞的环境。而在作空气干燥法测量水分含量实验中，要考虑到环境湿度对煤样测试结果的影响，尽量选择空气质量良好，晴朗干燥的天气，维持环境湿度稳定性，这样在同一湿度条件下所得出的测试结果偏差不会太大，其精准度也会更高。
七、结束语
煤炭中水分含量作为衡量商品煤的质量和价格的关键指标，清楚、精确地掌握煤炭中水分含量对于煤炭的加工、贸易以及应用具有重要作用。空气干燥法用于测定煤炭中的水分含量，操作简单，效率较高，但是影响其测量水分结果的因素也很多，因此在作该项试验时，必须严格按照操作规范和流程进行，准确把握测试所给定的条件，关注测试过程中的每个细节，尤其是对称量瓶的规格以及冷却时间的把握要恰当好处，最终得出一个精确可信的测量结果。
参考文献
[1]郭光玲.空气干燥法测定水分的影响因素分析[J].问题探讨，2010，133（2）：32-33.
[2]刘峻琳，杜海庆，徐国镛.煤质化验工[J].北京：煤炭工业出版社， 2006，12（5）：255-256.
[3]余肖敏.空气干燥法测定全水分的影响因素分析[J].煤质技术，2012，（3）：37-38.
作者简介：
张瑞芳（1981-），女，内蒙古乌兰察布市人，包头轻工职业技术学院。研究方向：应用化工技术、材料化学
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