煤樣的制備

2012年第8期(總第176期)應用能源技術(shù)7doi :10.3969/j. issn. 1009 - 3230. 2012. 08.003煤樣的制備安琪(黑龍江省節能技術(shù)服務(wù)中心,哈爾濱150001)摘要:由于煤炭是生產(chǎn)和消費中污染最嚴重的能源之一,因此了解煤的基本性質(zhì)對煤炭生產(chǎn)、使用、營(yíng)銷(xiāo)、煤炭管理以及化驗人員都有十分重要的意義。通過(guò)煤炭產(chǎn)品質(zhì)量檢測是了解煤的質(zhì)量的重要依據,采制是檢測的重要環(huán)節,是誤差的來(lái)源,不當的操作必將導致分析化驗結果代表性較差。文章根據對煤采制樣國標的理解,以及有關(guān)方面的理論知識的學(xué)習,結合工作實(shí)踐經(jīng)驗,分析了影響煤樣代表性的因素,探討了在采制樣過(guò)程中如何保證煤樣具有代表性。關(guān)鍵詞:煤炭產(chǎn)品;質(zhì)量檢測;采樣;制樣;煤樣中圖分類(lèi)號:TD849文獻標志碼:B文章編號:1009 -3230(2012)08 -0007 -04Preparation of Coal SampleAN Qi( Energy-saving Technical Service Center in Heilongjiang Province, Harbin 150001，China)Abstract: As a result of coal production and consumption in the most contaminated sources, sounderstanding the basic properties of coal of coal production, coal use, marketing, management andlaboratory personnel have a very important significance. Through the coal product quality testing is tounderstand the quality of coal and the important basis that is detected, the important link, is thesources of error, improper operation will cause analysis of laboratory results worse representative.According to the article on the coal sampling CB understanding, as well as the relevant aspects of thetheory of knowledge, combined with work experience, analysed the effect of coal sample factors,discussed in the sampling process to ensure the coal sample representative.Key words: Coal product; Quality inspection; Sampling; Sample preparation; Coal sample1煤中制備的意義和重要性根據測試項目要求,- -般只需幾克到幾百克。人們要想詳細了解煤的性質(zhì)、組成及其用途,按一定方法將原始煤樣的質(zhì)量逐漸減少到分就必須采取有代表性的煤樣,然后通過(guò)分析化驗析煤樣所需的質(zhì)量,使其化學(xué)組成和物理性質(zhì)與原始煤樣保持-致,這種使煤樣達到分析或試驗等手段了解煤的各種性質(zhì)。煤炭是一種化學(xué)組成狀態(tài)的過(guò)程叫做煤樣的制備,即制樣。制樣的目和粒度組成都很不均勻的混合物,所采集的煤樣的是將采集煤樣,經(jīng)過(guò)破碎、混合和縮分等程序,數量除煤芯煤樣外, - -般都較多。例如煤層煤樣制備成能代表原來(lái)煤樣的分析中煤樣,即必須使約有100kg左右;商品煤樣,若從火車(chē)頂部采集，保留和棄去的兩部分品質(zhì)很接近。如果保留下來(lái)-般為幾十千克至幾百千克;生產(chǎn)煤樣,少則3t的實(shí)驗用煤不能代表原始煤樣的特性,下步進(jìn)行~5t,多則10t以上。而煤質(zhì)分析所需要的試樣,的分析化驗再準確其結果也受干意義。由此看來(lái),對于已采中國煤化化二關(guān)系到分析收稿日期: 2012-05-20修訂日期: 2012-06 -27實(shí)驗是否準MH.CN M. H G要的環(huán)節。作者簡(jiǎn)介:安琪(1963 -),女,主要從事煤質(zhì)化驗與分析。2煤樣制備的程序煤樣的制備包括破碎、混合、縮分和干燥等程8應用能源技術(shù)2012年第8期(總第176期)序。煤樣的制備實(shí)際上是按粒度不同分組進(jìn)行人工縮分法包括堆錐四分法,棋盤(pán)式縮分法的。通常分為25 mm,13 mm,6 mm,3 mm,1 mm和九點(diǎn)式縮分法;機械縮分法可采用二分器,聯(lián)合五組,最后制成小于0.2 mm的分析用煤樣。煤破碎縮分機等工具和設備。的粒度越大,所保留的樣最越多。堆錐四分法:用堆錐法將物料堆成圓錐體后,2.1破碎用平板將料堆由中心向四周壓成厚度均勻的圓形破碎是用機械或人工方法減少煤樣粒度的操平堆。然后用十字分樣板通過(guò)平堆的圓心,將平作過(guò)程,目的是增加試樣顆粒度,減少縮分高級工堆分成四個(gè)相等的扇形,棄去其中相對的兩個(gè)扇程師誤差。同樣質(zhì)量的試樣,顆粒越多,縮分誤差形體,另外兩個(gè)扇形體則進(jìn)- -步破碎、混合縮分。越小。但破碎耗時(shí)間,耗體力,耗能量,而且會(huì )產(chǎn)棋盤(pán)縮分法:是以將物料排成--定厚度的均生試樣,特別是水分損失。因此,制樣時(shí)不應將大勻薄層,然后用鐵皮做成的有若千個(gè)長(cháng)寬各為量大粒度試樣一次破碎到試驗試樣所要求的粒25mm~30mm的隔板醬瓜物料薄層分割成若干度,而尖采用多階段破碎縮分的方法來(lái)逐漸沒(méi)有個(gè)小方塊 ,再用平底方鏟每間隔-一個(gè)小方 塊鏟出減小粒度和試樣量,但縮分階段也不宜過(guò)多。-一個(gè)小方塊,將其他拋棄或保存,剩余部分繼續進(jìn)破碎應該用機械設備,但允許用人工方法將行破碎、混合、縮分。大塊試樣破碎到第-破碎階段的最大供料粒度。九點(diǎn)縮法:此法只適合全水分煤樣的縮分。常見(jiàn)的破碎機械有:鄂式破碎機、錘式破碎縮分前稍加混合即可攤成圓餅,然后在上圓半徑機、光面對輥破碎機振動(dòng)磨樣機、球磨機、聯(lián)合破1/2處和7/8處劃兩個(gè)同心圓，再通過(guò)圓心劃兩碎機等。組十字交差的直徑,使其夾角為45° ,然后在圓心2.2篩分上取一個(gè)子樣,在直徑為1/2 r、7/8 r為二個(gè)圓周篩分是用選孔徑的篩子從煤樣中分選出不的交點(diǎn)處取8個(gè)子樣(取樣點(diǎn)要交錯開(kāi))共九個(gè)同粒級煤的過(guò)程,目的是將不符合粒度要求的大子樣,合成-一個(gè)全水分樣。粒度煤分離出來(lái),進(jìn)一小破碎到規定粒度,保證不2.5 干燥均勻達到一定的分散度以降低縮分誤差。干燥是除去煤樣中大量水分的操作過(guò)程,其制樣室應備有各種尺寸篩孔,以備篩分時(shí)使目的在于使煤樣順利通過(guò)破碎機篩子縮分機或用,測定煤的最大粒度的篩子有孔徑25 mm，二分器。 干燥時(shí),一般經(jīng)自然干燥達到空氣干燥50 mm, 100 mm ,150 mm的方孔篩或圓孔篩,用于狀態(tài),也可在溫度<50C的恒溫干燥箱中干燥數制樣的一組方孔篩,其孔很為25 mm, 13 mm, .小時(shí)。干燥不是制樣過(guò)程中必不可少的步驟,因6 mm,3 mm,1 mm ,0.2 mm ,外加一只3mm的圓孔此也沒(méi)有固定的次序,只有潮濕得無(wú)法進(jìn)-步破篩。其余還有特殊用途的篩子。碎和縮分的煤樣才進(jìn)行干燥。2.3混合3煤樣的制備混合是將煤樣各部分互相摻合的操作的過(guò)3.1煤樣的縮 制規則程,目的是在于用人為的方法使不均勻物質(zhì)分散,①煤樣應國家最新標準GB- -474-2008規使煤樣盡可能均勻化,以減少下一步縮分的誤差。定的制備系統,及時(shí)制成分析煤樣,或先制成適當混合工序只是在堆錐四分法,棋盤(pán)式縮分法和九粒級的煤樣,如果水分大,影響進(jìn)一步 破碎,縮分點(diǎn)縮分全水分煤樣時(shí)才需要。如使用機械縮分時(shí)應適當進(jìn)行千燥。器時(shí),縮分前的混合對保證縮分精密度沒(méi)有多大除使用破碎縮分機外,煤樣應破碎至全部通必要,而且混合還會(huì )導致水分損失。過(guò)相應的篩子，再進(jìn)行縮分。大于25 mm的煤2.4縮分樣,未經(jīng)破碎不允許縮分?？s分是將試樣分成具有代表性的幾部分,使煤樣的制中國煤化工分幾部分處份或多份留下來(lái)的操作過(guò)程。目的在于從大量理,若分幾部:YHCNMHG比例縮分出煤樣中取出一部分煤樣,而不改變物料的組成。煤樣,再將各部分煤樣合起來(lái)作為一個(gè)煤樣?？s分可分為人工縮分法和機械縮分法。.2012年第8期(總第176期)應用能源技術(shù)-般煤樣25mm40kg13mm空氣干燥3mm0.2mmm60g~300g-般分析煤樣圖1 -般分析試驗煤樣制備程序示例②縮制煤樣重量與粒度的關(guān)系:煤樣的縮分，法縮取,裝人煤樣瓶中封嚴,稱(chēng)出質(zhì)量,貼好標簽,除水分大,無(wú)法使用機械外,應盡可能用二分器和速送化驗室測定全水分,全水分樣的制備要迅速?？s分機械,以減少縮分誤差。無(wú)論是使用二分器全水分煤樣或用四分法縮制煤樣,縮分后允許留樣量如下表:稱(chēng)量煤樣最大5c25 131空氣干燥粒度(mm)再稱(chēng)量縮分后允許170 40 150 3.75 0. 70.10最小重量(kg)③每次破碎、縮分前后,機器和用具都要清掃3kg干凈。以免煤樣互相混雜。制樣人員在制備煤樣過(guò)程中,應穿專(zhuān)用鞋,以免污染煤樣。6mm破碎對于不易清掃的密封式破碎機(如錘式破碎1.25kg機)和聯(lián)合破碎縮分機,只用于處理單--品種的縮分大量煤樣時(shí),處理每個(gè)煤樣前,可用該煤樣的煤通水分測定用.水分測定用過(guò)機器予以“沖洗" ,棄去“沖洗"煤后再處理煤樣。處理完之后,應反復開(kāi)、停機器幾次,以排凈圖2水分試樣制備程序滯留煤樣。3.4煤樣及煤樣的保存時(shí)間3.2空氣干 燥煤樣的制備存查煤樣,除必須在容器上貼標簽外,還應在①從小二1mm的煤樣中,縮分出重量不少容器內放人煤樣標簽,封好。于100gr1份,作為分析煤樣。如果煤樣制備的①存查煤樣在原始煤樣制備的同時(shí),用相同全過(guò)程,-直使用二分器縮分,可從小于3 mm的的程序于- -定的制樣階段分取。如無(wú)特殊要求,煤樣中,直接縮分出100g用于制備分析煤樣,而-般可以標稱(chēng)最大粒度為3 mm的煤樣700 g作不經(jīng)過(guò)1 mm的步驟。②在磨制0.2 mm的分析煤樣之前,應將煤為存查煤樣;如有特殊要求,可根據需要決定存查樣用磁鐵吸去混人的鐵屑，磨碎到全部通過(guò)孔徑煤樣的粒度和重量。②存查煤樣的保存時(shí)間可以根據需要確定。為0.2 mm的篩子,裝人煤樣瓶中(裝人煤樣的商品煤存查煤樣,從報出之日起,-般應保存兩個(gè)量,應不超過(guò)煤樣瓶窖的3/4,以便于混合),送交月,以備復查?；炇一?。裝瓶前煤樣應達到空氣狀態(tài)。4煤樣制備應注意的幾個(gè)問(wèn)題3.3全水分煤樣的制備(1)制樣中國煤化工雨及外來(lái)灰①測定全水分煤樣,既可由水分專(zhuān)用煤樣制塵的影響,并MHCNMH G備,也可在制備-般分析用煤樣過(guò)程中分取。②除使用一次能縮分出足夠量的全水分煤樣(2)制樣室應為水泥地面,堆摻縮分區還需的縮分機外，煤樣破碎到規定粒度后,立即用九點(diǎn)要在水泥地面上鋪厚度6mm以上的鋼板。.0應用能源技術(shù)2012年第8期(總第176期)(3)收到煤樣后,應將來(lái)樣標簽逐項核對,并范圍內,人料要均勻,速度不能過(guò)快,以免格槽上應將煤種、品種、粒度、采樣地點(diǎn)、包裝情況,煤樣積樣,并且樣流要經(jīng)過(guò)格槽的中心位置,不要超前質(zhì)量,收樣和制備時(shí)間等項詳細登記在煤樣記錄或靠后,以使煤樣進(jìn)人兩邊樣斗的質(zhì)量近于相等，本上,并進(jìn)編號。如系商品煤樣,還應胡同是車(chē)留樣時(shí)也要二個(gè)斗交替留樣,以免習慣性動(dòng)作使號和發(fā)運噸數。兩面的質(zhì)量偏離。(4)煤樣應根據制備程序及時(shí)制成空氣干燥④水分較高時(shí),阻塞嚴重,可先進(jìn)行空氣干燥煤樣,或先制成適當粒級的實(shí)驗室煤樣。如果水再縮分,也可用其他人工方法縮分。分過(guò)大,影響進(jìn)一步破碎縮分時(shí),應事先在低于⑤縮分完煤樣,要仔細檢查二分器各格槽,并50 C下適當地進(jìn)行干燥。將其打掃千凈。(5)一個(gè)煤樣若分幾部分處理,各部分必須(9)空氣干燥可在任- -制樣階段進(jìn)行。最后以同一比例留樣,這是因為煤炭是不均勻物料,各制樣階段的干燥不要求達到溫度平衡狀態(tài)。如煤部分的組成和我可能相關(guān)較大,若不按同一比例樣能順利通過(guò)破碎和縮分設備也可不進(jìn)行干燥。留樣,則合成煤樣將在組成和特性上與原煤樣相但最后抽樣階段的空氣干燥應達到溫度平衡差較大,而換去代表性。狀態(tài)。(6)特殊粒度的煤樣(如視相對密度,煤巖樣(10)破碎應使用機械方法,如使煤原始粒度等)不應在分析煤樣中取樣,而應在對應粒度的太大 ,則允許使用人工方法,將大涔破碎到破碎機縮分樣中單獨取樣各自單獨制樣，剩余樣棄掉,否最大供料粒度以下。則也因粒度組成不同,各部分的組成和特性不同縮分如用人工方法,則粒度小于13 mm時(shí),而使樣品失去代表性。最好使用二分器,如用棋盤(pán)法或條帶法,至少取(7)在使用堆錐四分法縮分煤樣時(shí),要想取20個(gè)子樣。得代表性很好的煤樣粒度小于3mm的煤樣(質(zhì)量符合標準規要使煤樣從錐堆頂上一小部- -小部分地撒落定) ,保使之全部通過(guò)3 mm圓孔篩,則可用二分下來(lái),并使其沿錐面各方信下落情況大體相同。器直接縮分出不少于100 g用于制備一般分析試在堆錐過(guò)程中,操作應不斷地改變方位。樣量大驗煤樣。時(shí),最好工人對面堆摻。堆錐后就會(huì )形成一由錐.在粉碎或粒度小于0.2 mm的煤樣之前,應頂到錐底,由中央到四周有規律的炷度分布,使縮用磁鐵將煤樣中鐵屑吸去,再粉碎到全部通過(guò)孔分后保留和棄掉的兩部分不會(huì )產(chǎn)生較大的誤差。徑為0.2 mm的篩子,使煤樣達到空氣干燥狀態(tài)(8)使用二分器時(shí)應注意后,裝入煤樣瓶中,卷入量不應超過(guò)瓶窖的3/4,①使用二二分器前要仔細檢查二分器格槽寬度以便于試驗人員試驗前攪拌。是否與煤樣粒度相稱(chēng)。如格槽寬大,則同樣長(cháng)度5結語(yǔ)下的格槽數減少,縮分出的煤樣中所含子數目也煤樣制備是煤質(zhì)分析測試中最重要的- -環(huán),相應減少,從而難以達到較高的精密度;而格槽太任憑一個(gè)操作的失誤,都會(huì )導致測試結果的偏移,窄又容易出現粒度“搭橋”現象,使格槽阻塞。實(shí)從而不能代表原始煤樣的特性,因此煤樣的制備驗表明,二分器格槽寬度為煤樣上限粒度的2.5必須嚴格執行國家最新標準。~3倍比較合適。此時(shí)即能有效避免格槽阻塞,參考文獻又能保證縮分精密度。[1]煤質(zhì)及化驗知識,2版.化學(xué)工業(yè)出版社,2011(6).②檢查二分器的格槽寬度是否-致,若不一[2] 燃料分析中國煤化工社20(6).致需要進(jìn)行調整。[3]張清清，適用性的研HCNMH G③給二他器入料時(shí),擺幅度要在二分器長(cháng)度究[J].森杯上社,2,11:0 -0.