2012年第8期(總第176期)應用能源技術7doi :10.3969/j. issn. 1009 - 3230. 2012. 08.003煤樣的制備安琪(黑龍江省節(jié)能技術服務中心,哈爾濱150001)摘要:由于煤炭是生產和消費中污染最嚴重的能源之一,因此了解煤的基本性質對煤炭生產、使用、營銷、煤炭管理以及化驗人員都有十分重要的意義。通過煤炭產品質量檢測是了解煤的質量的重要依據,采制是檢測的重要環(huán)節(jié),是誤差的來源,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,以及有關方面的理論知識的學習,結合工作實踐經驗,分析了影響煤樣代表性的因素,探討了在采制樣過程中如何保證煤樣具有代表性。關鍵詞:煤炭產品;質量檢測;采樣;制樣;煤樣中圖分類號: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、組成及其用途,按一定方法將原始煤樣的質量逐漸減少到分就必須采取有代表性的煤樣,然后通過分析化驗析煤樣所需的質量,使其化學組成和物理性質與原始煤樣保持-致,這種使煤樣達到分析或試驗等手段了解煤的各種性質。煤炭是一種化學組成狀態(tài)的過程叫做煤樣的制備,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,經過破碎、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,若從火車頂部采集，保留和棄去的兩部分品質很接近。如果保留下來-般為幾十千克至幾百千克;生產煤樣,少則3t的實驗用煤不能代表原始煤樣的特性,下步進行~5t,多則10t以上。而煤質分析所需要的試樣,的分析化驗再準確其結果也受干意義。由此看來,對于已采中國煤化化二關系到分析收稿日期: 2012-05-20修訂日期: 2012-06 -27實驗是否準MH.CN M. H G要的環(huán)節(jié)。作者簡介:安琪(1963 -),女,主要從事煤質化驗與分析。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2012年第8期(總第176期)序。煤樣的制備實際上是按粒度不同分組進行人工縮分法包括堆錐四分法,棋盤式縮分法的。通常分為25 mm,13 mm,6 mm,3 mm,1 mm和九點式縮分法;機械縮分法可采用二分器,聯合五組,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平堆的圓心,將平作過程,目的是增加試樣顆粒度,減少縮分高級工堆分成四個相等的扇形,棄去其中相對的兩個扇程師誤差。同樣質量的試樣,顆粒越多,縮分誤差形體,另外兩個扇形體則進- -步破碎、混合縮分。越小。但破碎耗時間,耗體力,耗能量,而且會產棋盤縮分法:是以將物料排成--定厚度的均生試樣,特別是水分損失。因此,制樣時不應將大勻薄層,然后用鐵皮做成的有若千個長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逐漸沒有個小方塊 ,再用平底方鏟每間隔-一個小方 塊鏟出減小粒度和試樣量,但縮分階段也不宜過多。-一個小方塊,將其他拋棄或保存,剩余部分繼續(xù)進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。九點縮法:此法只適合全水分煤樣的縮分。常見的破碎機械有: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磨樣機、球磨機、聯合破1/2處和7/8處劃兩個同心圓，再通過圓心劃兩碎機等。組十字交差的直徑,使其夾角為45° ,然后在圓心2.2篩分上取一個子樣,在直徑為1/2 r、7/8 r為二個圓周篩分是用選孔徑的篩子從煤樣中分選出不的交點處取8個子樣(取樣點要交錯開)共九個同粒級煤的過程,目的是將不符合粒度要求的大子樣,合成-一個全水分樣。粒度煤分離出來,進一小破碎到規(guī)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程,其制樣室應備有各種尺寸篩孔,以備篩分時使目的在于使煤樣順利通過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,一般經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。干燥不是制樣過程中必不可少的步驟,因6 mm,3 mm,1 mm ,0.2 mm ,外加一只3mm的圓孔此也沒有固定的次序,只有潮濕得無法進-步破篩。其余還有特殊用途的篩子。碎和縮分的煤樣才進行干燥。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3.1煤樣的縮 制規(guī)則程,目的是在于用人為的方法使不均勻物質分散,①煤樣應國家最新標準GB- -474-2008規(guī)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(tǒng),及時制成分析煤樣,或先制成適當混合工序只是在堆錐四分法,棋盤式縮分法和九粒級的煤樣,如果水分大,影響進一步 破碎,縮分點縮分全水分煤樣時才需要。如使用機械縮分時應適當進行千燥。器時,縮分前的混合對保證縮分精密度沒有多大除使用破碎縮分機外,煤樣應破碎至全部通必要,而且混合還會導致水分損失。過相應的篩子，再進行縮分。大于25 mm的煤2.4縮分樣,未經破碎不允許縮分。縮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的操作過程。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作為一個煤樣。縮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-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系:煤樣的縮分，法縮取,裝人煤樣瓶中封嚴,稱出質量,貼好標簽,除水分大,無法使用機械外,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。縮分機械,以減少縮分誤差。無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:稱量煤樣最大5c25 131空氣干燥粒度(mm)再稱量縮分后允許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程中,應穿專用鞋,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)和聯合破碎縮分機,只用于處理單--品種的縮分大量煤樣時,處理每個煤樣前,可用該煤樣的煤通水分測定用.水分測定用過機器予以“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,用相同全過程,-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-般可以標稱最大粒度為3 mm的煤樣700 g作不經過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，磨碎到全部通過孔徑煤樣的粒度和重量。②存查煤樣的保存時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,-般應保存兩個量,應不超過煤樣瓶窖的3/4,以便于混合),送交月,以備復查。化驗室化驗。裝瓶前煤樣應達到空氣狀態(tài)。4煤樣制備應注意的幾個問題3.3全水分煤樣的制備(1)制樣中國煤化工雨及外來灰①測定全水分煤樣,既可由水分專用煤樣制塵的影響,并MHCNMH G備,也可在制備-般分析用煤樣過程中分取。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(qū)還需的縮分機外，煤樣破碎到規(guī)定粒度后,立即用九點要在水泥地面上鋪厚度6mm以上的鋼板。.0應用能源技術2012年第8期(總第176期)(3)收到煤樣后,應將來樣標簽逐項核對,并范圍內,人料要均勻,速度不能過快,以免格槽上應將煤種、品種、粒度、采樣地點、包裝情況,煤樣積樣,并且樣流要經過格槽的中心位置,不要超前質量,收樣和制備時間等項詳細登記在煤樣記錄或靠后,以使煤樣進人兩邊樣斗的質量近于相等，本上,并進編號。如系商品煤樣,還應胡同是車留樣時也要二個斗交替留樣,以免習慣性動作使號和發(fā)運噸數。兩面的質量偏離。(4)煤樣應根據制備程序及時制成空氣干燥④水分較高時,阻塞嚴重,可先進行空氣干燥煤樣,或先制成適當粒級的實驗室煤樣。如果水再縮分,也可用其他人工方法縮分。分過大,影響進一步破碎縮分時,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下適當地進行干燥。將其打掃千凈。(5)一個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較大,若不按同一比例樣能順利通過破碎和縮分設備也可不進行干燥。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,而使樣品失去代表性。最好使用二分器,如用棋盤法或條帶法,至少取(7)在使用堆錐四分法縮分煤樣時,要想取20個子樣。得代表性很好的煤樣粒度小于3mm的煤樣(質量符合標準規(guī)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3 mm圓孔篩,則可用二分下來,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程中,操作應不斷地改變方位。樣量大驗煤樣。時,最好工人對面堆摻。堆錐后就會形成一由錐.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(guī)律的炷度分布,使縮用磁鐵將煤樣中鐵屑吸去,再粉碎到全部通過孔分后保留和棄掉的兩部分不會產生較大的誤差。徑為0.2 mm的篩子,使煤樣達到空氣干燥狀態(tài)(8)使用二分器時應注意后,裝入煤樣瓶中,卷入量不應超過瓶窖的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。如格槽寬大,則同樣長度5結語下的格槽數減少,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;而格槽太任憑一個操作的失誤,都會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(zhí)行國家最新標準。~3倍比較合適。此時即能有效避免格槽阻塞,參考文獻又能保證縮分精密度。[1]煤質及化驗知識,2版.化學工業(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).致需要進行調整。[3]張清清，適用性的研HCNMH G③給二他器入料時,擺幅度要在二分器長度究[J].森杯上社,2,11:0 -0.