煤炭採製化知識

製樣和取樣同等重要。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,由取樣到化驗都將失去意義了。縮制是取樣和化驗之間的一道重要工序,具有承上啟下的作用。由於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。

煤樣製備過程主要包括破碎、過篩、混合、縮分和乾燥。

1.製樣過程中用機械或人工方法減小煤樣粒度的過程叫破碎。

採集來的任何煤樣,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。由於樣量較大,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,通常採用多級破碎,每級破碎之後棄掉一部分,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目,以減少後續縮分步驟產生的誤差,提高製樣精密度。

同樣數量的煤樣,破碎得愈細,顆粒愈多,縮分產生的誤差就愈小,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後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,但人工製樣只在沒有合適機械的情況採用,因為人工破碎煤樣效率低、勞動強度大、又易損失(蹦失)煤樣。

煤炭製樣室通常把破碎分為粗碎、中碎和細碎,以區別不同的製樣階段。粗碎是指將煤樣破碎至小於25~6mm;中碎是指將小於13-f或小於6mm)的煤樣破碎至小於3mm(或小於1rrlm);細碎是指將小於3mm或小於lmm的煤樣粉碎至小於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,是使大樣裡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是採用堆錐法,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。堆摻重複在三次以上,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,以減少後續工作負荷和最後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,也可能連續幾次縮分才能達到該粒度下的最少留樣量。製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定的粒度與留樣的相應關係,否則難以保證縮分精密度。

4.煤樣的乾燥

乾燥的目的只是保證煤樣在製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,除個別極乾燥的煤外,一般都需要在處理到一定階段進行乾燥。需要乾燥的煤樣有:

(1)初始煤樣量較大、水分很高的煤樣,無法進行製備。首先將全部煤樣稱量,做好樣量記錄;然後將全部煤樣攤在製樣屋的鋼板上自然風乾。在無風天氣情況下可開啟門窗加快煤樣的乾燥速度,否則不能開啟門窗,只能開抽風機;並每隔一定時間要翻動一次,以縮短乾燥時間。

乾燥到可以製樣時,將煤樣仔細收起再進行稱量,記下損失的質量,然後再開始製備煤樣。如有大型乾燥箱,可分裝在各盤內進行乾燥,但切記不要超溫。

(2)煤樣制各到一定粒度、影響進一步製樣時,應根據煤樣的數量、時間要求、裝置情況等決定自然風乾還是用乾燥箱乾燥。

（3)通常,製備到小於3mm或小於lmm的100g待磨製0.2mm空氣乾燥基煤樣的部分,應在烘乾箱中乾燥。切記,在製備煤樣中,乾燥溫度應不超過50℃。

5.煤樣的製備流程

（1）.收到煤樣後,應按來樣標籤逐項核對,並應將煤種、品種、粒度、取樣地點、包裝情況、煤樣質量、收樣和製備時間等項詳細登記在煤樣記錄本上,並進行編號。如係商品煤樣,還應登記車號和發運噸數。

（2）.煤樣應按標準中規定的製備程式及時製備成空氣乾燥煤樣,或先製成適當粒級的試驗室煤樣。如果水分過大,影響進一步破碎、縮分時,應事先在低於50℃溫度下適當地進行乾燥。

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

（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乙個煤樣。

（5）.每次破碎、縮分前後,機器和用具都要清掃乾淨。製樣人員在制各煤樣的過程中,應穿專用鞋,以免汙染煤樣。

對不易清掃的密封式破碎機(女口錘式破碎機)不口聯合破碎縮分機、只用於處理單一品種的大量煤樣時,處理每個煤樣之前,可用採取該煤樣的煤通過機器予以「沖洗」,棄去「沖洗」煤後再處理煤樣。處理完之後,應反覆開、停機器幾次,以排淨滯留煤樣。

（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）.縮分後留樣質量與粒度的對應關係為小於25mm的為60kg,小於13rrm的為15kg,小於6mm的為7.5kg,小於3mm的為3.

75kg。粒度小於3mm的煤樣,縮分至3.75kg後,如使之全部通過3mm圓孔篩,則可用二分器直接縮分出不少於100g和不少於500g分別用於制各分析用煤樣和作為存查煤樣。

（8）.粒度要求特殊的試驗專案所用的煤樣的製備,應按本標準的各項規定,在相應的階段使用相應裝置製取、同時在破碎時應採用逐級破碎的方法。即調節破碎機破碎口,只使大於要求粒度的顆粒被破碎,小於要求粒度的顆粒不再被重複破碎。

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,並使之達到空氣乾燥狀態,然後裝入煤樣瓶中(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。

空氣乾燥方法如下:將煤樣放入盤中,攤成均勻的薄層,於溫度不超過50℃下乾燥。如連續千燥1h後,煤樣的質量變化不超過0.

1%,即達到空氣乾燥狀態。空氣乾燥也可在煤樣破碎到0.2mm之前進行。

（9）.煤芯煤樣可從小於3mm的煤樣中縮分出100g,然後製備成分析用煤樣。

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

除使用一次能縮分出足夠數量的全水分煤樣的縮分機外,煤樣破碎到規定粒度後,稍加混合,攤平後立即用九點法縮取,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,貼好標籤,速送化驗室測定全水分。全水分煤樣的製備要迅速。