煤质分析、煤质化验、煤炭制样和采样同等重要。它们都是煤质分析的基础性工作,是保证分析精度的第一道关口。因煤样的量较大,可是分析用煤很小,甚至小到几十克。从大量的煤中取出代表性很强的一小部分煤样,这就需要进行破碎和缩分。从概念上讲,破碎和缩分煤样的全部过程叫做煤样的缩制。在缩制系统中,必须求得煤样和它所要代表的大量的煤在性质和成分上的一致性。否则,由采样到化验都将失去意义了。缩制是采样和化验之间的一道重要工序,具有承上启下的作用。由于缩制上的不严格和不正确,丧失了煤样的代表性,甚至将导致化验结果面目全非的结局,使得整个试验一无所获。如果以错误的化验结果做出了报告,当然问题就更严重了。

煤样制备过程主要包括破碎、过筛、混合、缩分和干燥。

1.制样过程中用机械或人工方法减小煤样粒度的过程叫破碎。

采集来的任何煤样,其粒度远远超过化验所用煤样的粒度,必须破碎以减小粒度。由于样量较大,若全量一次性破碎到化验样品所需要的粒度,则工作量太大,通常采用多级破碎,每级破碎之后弃掉一部分,以减少再破碎工作量。破碎更重要的目的是为了增加煤样的颗粒数目,以减少后续缩分步骤产生的误差,提高制样精密度。同样数量的煤样,破碎得愈细,颗粒愈多,缩分产生的误差就愈小,但增加了破碎时间、机器的磨损和电能消耗,因而究竟应破碎到多大粒度后进行缩分则要同时考虑这个因素。破碎既可人工进行,也可使用机械处理,但人工制样只在没有合适机械的情况采用,因为人工破碎煤样效率低、劳动强度大、又易损失(蹦失)煤样。

煤炭制样室通常把破碎分为粗碎、中碎和细碎,以区别不同的制样阶段。粗碎是指将煤样破碎至小于25~6mm;中碎是指将小于13-f或小于6mm)的煤样破碎至小于3mm(或小于1rrlm);细碎是指将小于3mm或小于lmm的煤样粉碎至小于0.2mm。

2.混合

混合的目的是为了使小量的煤样更具有代表性。确切地讲,是使大样里具有不同性质的各种成分,按照原来在煤中的比例,尽量扩大进入小样的机会。混合煤样的方法多数是采用堆锥法,即在硬质钢板上将破碎,过筛的煤样堆起来,形成圆锥体。为了克服离析作用的影响,堆锥时要注意增加均匀度。铲煤时要从锥底铲起,要尽可能地都铲过来。堆掺重复在三次以上,即可认为均匀,再行缩分。

3.缩分

缩分是在粒度不变的情况下质量的减少,以减少后续工作负荷和后满足检验所需的煤样质量。因此,在某一粒度时,可能只缩分一次,也可能连续几次缩分才能达到该粒度下的少留样量。制样误差主要来自这一操作步骤。因此,每一阶段缩分的留样量必需符合标准中规定的粒度与留样的相应关系,否则难以保证缩分精密度。

4.煤样的干燥

干燥的目的只是保证煤样在制样过程中能顺利通过各种破碎机、缩分机、二分器、不糊筛底。它将视煤样水分高低具体确定,除个别极干燥的煤外,一般都需要在处理到一定阶段进行干燥。需要干燥的煤样有：

(1)初始煤样量较大、水分很高的煤样,无法进行制备。首先将全部煤样称量,做好样量记录;然后将全部煤样摊在制样屋的钢板上自然风干。在无风天气情况下可打开门窗加快煤样的干燥速度,否则不能打开门窗,只能开抽风机;并每隔一定时间要翻动一次,以缩短干燥时间。干燥到可以制样时,将煤样仔细收起再进行称量,记下损失的质量,然后再开始制备煤样。如有大型干燥箱,可分装在各盘内进行干燥,但切记不要超温。

(2)煤样制各到一定粒度、影响进一步制样时,应根据煤样的数量、时间要求、设备情况等决定自然风干还是用干燥箱干燥。

(3)通常,制备到小于3mm或小于lmm的100g待磨制0.2mm空气干燥基煤样的部分,应在烘干箱中干燥。切记,在制备煤样中,干燥温度应不超过50℃。

5.煤样的制备流程

(1).收到煤样后,应按来样标签逐项核对,并应将煤种、品种、粒度、采样地点、包装情况、煤样质量、收样和制备时间等项详细登记在煤样记录本上,并进行编号。如系商品煤样,还应登记车号和发运吨数。

(2).煤样应按标准中规定的制备程序及时制备成空气干燥煤样,或先制成适当粒级的试验室煤样。煤炭化验如果水分过大,影响进一步破碎、缩分时,应事先在低于50℃温度下适当地进行干燥。。

(3).除使用联合破碎缩分机外,煤样应破碎至全部通过相应的筛子,再进行缩分。粒度大于25咖的煤样未经破碎不允许缩分。

(4).煤样的制各既可一次完成,也可分几部分处理。若分几部分,则每部分都应按同一比例缩分出煤样,再将各部分煤样合起来作为一个煤样。

(5).每次破碎、缩分前后,机器和用具都要清扫干净。制样人员在制各煤样的过程中,应穿专用鞋,以免污染煤样。

对不易清扫的密封式破碎机(女口锤式破碎机)不口联合破碎缩分机、只用于处理单一品种的大量煤样时,处理每个煤样之前,可用采取该煤样的煤通过机器予以“冲洗”,弃去“冲洗”煤后再处理煤样。处理完之后,应反复开、停机器几次,以排净滞留煤样。

(6).煤样的缩分,除水分大、无法使用机械缩分者外,应尽可能使用二分器和缩分机械,以减少缩分误差。

(7).缩分后留样质量与粒度的对应关系为小于25mm的为60kg,小于13rrm的为15kg,小于6mm的为7.5kg,小于3mm的为3.75kg。粒度小于3mm的煤样,缩分至3.75kg后,如使之全部通过3mm圆孔筛,则可用二分器直接缩分出不少于100g和不少于500g分别用于制各分析用煤样和作为存查煤样。

(8).粒度要求特殊的试验项目所用的煤样的制备,应按本标准的各项规定,在相应的阶段使用相应设备制取、同时在破碎时应采用逐级破碎的方法。即调节破碎机破碎口,只使大于要求粒度的颗粒被破碎,小于要求粒度的颗粒不再被重复破碎。在粉碎成0.2mm的煤样之前,应用磁铁将煤样中铁屑吸去,再粉碎到全部通过孔径0.2mm的筛子,并使之达到空气干燥状态,然后装入煤样瓶中(装入煤样的量应不超过煤样瓶容积的3/4,以便使用时混合),送交化验室化验。空气干燥方法如下:将煤样放入盘中,摊成均匀的薄层,于温度不超过50℃下干燥。如连续千燥1h后,煤样的质量变化不超过0.1%,即达到空气干燥状态。空气干燥也可在煤样破碎到0.2mm之前进行。

(9).煤炭化验煤芯煤样可从小于3mm的煤样中缩分出100g,然后制备成分析用煤样。

(10).测定全水分的煤样既可由水分专用煤样制备,也可在制备一般分析煤样过程中分取。

除使用一次能缩分出足够数量的全水分煤样的缩分机外,煤样破碎到规定粒度后,稍加混合,摊平后立即用九点法缩取,装入煤样瓶中封严(装样量不得超过煤样瓶容积的3/4),称出质量,贴好标签,速送化验室测定全水分。全水分煤样的制备要迅速。

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