煤炭采制樣的過程

制樣和采樣同等重要。它們都是煤質分析的基礎性工作,是保證分析精度的第一道關口。因煤樣的量較大,可是分析用煤很小,甚至小到幾十克。從大量的煤中取出代表性很強的一小部分煤樣,這就需要進行破碎和縮分。從概念上講,破碎和縮分煤樣的全部過程叫做煤樣的縮制。在縮制系統(tǒng)中,必須求得煤樣和它所要代表的大量的煤在性質和成分上的一致性。否則,由采樣到化驗都將失去意義了。縮制是采樣和化驗之間的一道重要工序,具有承上啟下的作用。由于縮制上的不嚴格和不正確,喪失了煤樣的代表性,甚至將導致化驗結果面目全非的結局,使得整個試驗一無所獲。如果以錯誤的化驗結果做出了報告,當然問題就更嚴重了。

煤樣制備過程主要包括破碎、過篩、混合、縮分和干燥。

1.制樣過程中用機械或人工方法減小煤樣粒度的過程叫破碎。

采集來的任何煤樣,其粒度遠遠超過化驗所用煤樣的粒度,必須破碎以減小粒度。由于樣量較大,若全量一次性破碎到化驗樣品所需要的粒度,則工作量太大,通常采用多級破碎,每級破碎之后棄掉一部分,以減少再破碎工作量。破碎更重要的目的是為了增加煤樣的顆粒數(shù)目,以減少后續(xù)縮分步驟產(chǎn)生的誤差,提高制樣精密度。同樣數(shù)量的煤樣,破碎得愈細,顆粒愈多,縮分產(chǎn)生的誤差就愈小,但增加了破碎時間、機器的磨損和電能消耗,因而究竟應破碎到多大粒度后進行縮分則要同時考慮這個因素。破碎既可人工進行,也可使用機械處理,但人工制樣只在沒有合適機械的情況采用,因為人工破碎煤樣效率低、勞動強度大、又易損失(蹦失)煤樣。

煤炭制樣室通常把破碎分為粗碎、中碎和細碎,以區(qū)別不同的制樣階段。粗碎是指將煤樣破碎至小于25~6mm;中碎是指將小于13-f或小于6mm)的煤樣破碎至小于3mm(或小于1rrlm);細碎是指將小于3mm或小于lmm的煤樣粉碎至小于0.2mm。

2.混合

混合的目的是為了使小量的煤樣更具有代表性。確切地講,是使大樣里具有不同性質的各種成分,按照原來在煤中的比例,盡量擴大進入小樣的機會。混合煤樣的方法多數(shù)是采用堆錐法,即在硬質鋼板上將破碎,過篩的煤樣堆起來,形成圓錐體。為了克服離析作用的影響,堆錐時要注意增加均勻度。鏟煤時要從錐底鏟起,要盡可能地都鏟過來。堆摻重復在三次以上,即可認為均勻,再行縮分。

3.縮分

縮分是在粒度不變的情況下質量的減少,以減少后續(xù)工作負荷和后滿足檢驗所需的煤樣質量。因此,在某一粒度時,可能只縮分一次,也可能連續(xù)幾次縮分才能達到該粒度下的少留樣量。制樣誤差主要來自這一操作步驟。因此,每一階段縮分的留樣量必需符合標準中規(guī)定的粒度與留樣的相應關系,否則難以保證縮分精密度。

4.煤樣的干燥

干燥的目的只是保證煤樣在制樣過程中能順利通過各種破碎機、縮分機、二分器、不糊篩底。它將視煤樣水分高低具體確定,除個別極干燥的煤外,一般都需要在處理到一定階段進行干燥。需要干燥的煤樣有:

(1)初始煤樣量較大、水分很高的煤樣,無法進行制備。首先將全部煤樣稱量,做好樣量記錄;然后將全部煤樣攤在制樣屋的鋼板上自然風干。在無風天氣情況下可打開門窗加快煤樣的干燥速度,否則不能打開門窗,只能開抽風機;并每隔一定時間要翻動一次,以縮短干燥時間。干燥到可以制樣時,將煤樣仔細收起再進行稱量,記下?lián)p失的質量,然后再開始制備煤樣。如有大型干燥箱,可分裝在各盤內進行干燥,但切記不要超溫。

(2)煤樣制各到一定粒度、影響進一步制樣時,應根據(jù)煤樣的數(shù)量、時間要求、設備情況等決定自然風干還是用干燥箱干燥。

(3)通常,制備到小于3mm或小于lmm的100g待磨制0.2mm空氣干燥基煤樣的部分,應在烘干箱中干燥。切記,在制備煤樣中,干燥溫度應不超過50℃。

5.煤樣的制備流程

(1).收到煤樣后,應按來樣標簽逐項核對,并應將煤種、品種、粒度、采樣地點、包裝情況、煤樣質量、收樣和制備時間等項詳細登記在煤樣記錄本上,并進行編號。如系商品煤樣,還應登記車號和發(fā)運噸數(shù)。

(2).煤樣應按標準中規(guī)定的制備程序及時制備成空氣干燥煤樣,或先制成適當粒級的試驗室煤樣。煤炭化驗如果水分過大,影響進一步破碎、縮分時,應事先在低于50℃溫度下適當?shù)剡M行干燥。

(3).除使用聯(lián)合破碎縮分機外,煤樣應破碎至全部通過相應的篩子,再進行縮分。粒度大于25咖的煤樣未經(jīng)破碎不允許縮分。

(4).煤樣的制各既可一次完成,也可分幾部分處理。若分幾部分,則每部分都應按同一比例縮分出煤樣,再將各部分煤樣合起來作為一個煤樣。

(5).每次破碎、縮分前后,機器和用具都要清掃干凈。制樣人員在制各煤樣的過程中,應穿專用鞋,以免污染煤樣。

對不易清掃的密封式破碎機(女口錘式破碎機)不口聯(lián)合破碎縮分機、只用于處理單一品種的大量煤樣時,處理每個煤樣之前,可用采取該煤樣的煤通過機器予以“沖洗”,棄去“沖洗”煤后再處理煤樣。處理完之后,應反復開、停機器幾次,以排凈滯留煤樣。

(6).煤樣的縮分,除水分大、無法使用機械縮分者外,應盡可能使用二分器和縮分機械,以減少縮分誤差。

(7).縮分后留樣質量與粒度的對應關系為小于25mm的為60kg,小于13rrm的為15kg,小于6mm的為7.5kg,小于3mm的為3.75kg。粒度小于3mm的煤樣,縮分至3.75kg后,如使之全部通過3mm圓孔篩,則可用二分器直接縮分出不少于100g和不少于500g分別用于制各分析用煤樣和作為存查煤樣。

(8).粒度要求特殊的試驗項目所用的煤樣的制備,應按本標準的各項規(guī)定,在相應的階段使用相應設備制取、同時在破碎時應采用逐級破碎的方法。即調節(jié)破碎機破碎口,只使大于要求粒度的顆粒被破碎,小于要求粒度的顆粒不再被重復破碎。在粉碎成0.2mm的煤樣之前,應用磁鐵將煤樣中鐵屑吸去,再粉碎到全部通過孔徑0.2mm的篩子,并使之達到空氣干燥狀態(tài),然后裝入煤樣瓶中(裝入煤樣的量應不超過煤樣瓶容積的3/4,以便使用時混合),送交化驗室化驗。空氣干燥方法如下:將煤樣放入盤中,攤成均勻的薄層,于溫度不超過50℃下干燥。如連續(xù)千燥1h后,煤樣的質量變化不超過0.1%,即達到空氣干燥狀態(tài)。空氣干燥也可在煤樣破碎到0.2mm之前進行。

(9).煤炭化驗煤芯煤樣可從小于3mm的煤樣中縮分出100g,然后制備成分析用煤樣。

(10).測定全水分的煤樣既可由水分專用煤樣制備,也可在制備一般分析煤樣過程中分取。

除使用一次能縮分出足夠數(shù)量的全水分煤樣的縮分機外,煤樣破碎到規(guī)定粒度后,稍加混合,攤平后立即用九點法縮取,裝入煤樣瓶中封嚴(裝樣量不得超過煤樣瓶容積的3/4),稱出質量,貼好標簽,速送化驗室測定全水分。全水分煤樣的制備要迅速。

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