煤炭采制樣常見問題分析及對策
摘要:在煤質分析的過程中,煤炭的采樣和制樣是兩個非常重要的環節。在煤炭采制樣過程中容易出現一些問題,例如機械化采制樣容易出現混樣、人工采制樣的設備規格和工具不統一、采制樣時未按照相應的標準、不重視采制樣的崗位等等。本文對此進行了梳理,并提出了煤炭采樣和煤炭制樣方面的相應對策。
關鍵詞:煤炭;問題;采制樣
煤炭的采制樣必須根據相關的規定進行操作,煉焦企業要加強對采制樣工作的管理,不斷提高煤炭采制樣操作的規范性和科學性,使煤質分析的準確性得到有效的保障,從而對原料煤的供應進行保障。
一、煤炭采制樣
作為一種無機和有機混合物,煤炭具有顆粒組成和化學組成不均勻的特點。由于管理水平、運輸方式、貯存方式、開采方式的不同,煤炭的質量也會有所不同。煉焦用煤對于煤炭的結焦性、黏結性、揮發份、灰份等質量指標都有著較高的要求。與此同時煉焦行業還對煤炭中的有害元素的含量有一定的要求,主要是為了減少煉焦過程中的環境污染。煤炭是一種非均質混合物,在煉焦之前必須對煤炭質量進行規范的分析。
煤質分析的主要環節有煤質化驗、制樣和采樣。根據相關調查,采樣環節產生的誤差約占煤質分析總誤差的80%,制樣環節產生的誤差約占煤質分析總誤差的16%,而煤質分析化驗,環節等誤差率較小。這主要是由于批量煤的質量指標是靠少量的分析試樣得到的,而分析試樣是從批量的商品煤中采出的,而且還要經過一系列的縮分和破碎。因此要保障煤質分析的準確性就必須保障煤樣的代表性,并且在制備、分析試樣的過程中盡量減少誤差。
二、煤炭采制樣中的常見問題
2.1 對煤炭采制樣的重視程度不足
一些企業煤炭采制樣的重視程度不足,造成在日常工作中沒有對采制樣崗位進行足夠的資金投入,也沒有對其進行有效的監督和檢查。甚至一些企業的采制樣工作沒有被列為技術工作,采制樣工作人員的專業素質和文化程度偏低。一些企業為了降低采制樣成本,甚至選擇沒有經過嚴格培訓的員工來進行采制樣工作。
2.2 采制樣程序不夠規范
化驗單元會受到不同體量的影響而產生差異,由于沒有化驗單元和體量的概念,在采制樣的過程中出現不夠規范的現象。在采取和制備試樣時,沒有完全按照相應的標準,采制樣人員的工作具有一定的主觀性。如果基本化驗單位與規定的標準不符,其往往沒有按照規定相應的減少或者增加子樣數目,而這造成了在實際的采制樣程序中子樣的數量與規定不符,在進行干燥、縮分、篩分和破碎時也沒有嚴格按照相應的步驟進行操作。
2.3 各地對人工采制樣的設備和工具具有不同的規格
按照相應的規定,應該按照被采樣煤的標稱最大粒度來確定采樣工具的直徑和大小,以被采樣煤標稱最大粒數的3倍作為采樣工具的最小直徑、寬度和長度,并保障每次采取的煤樣質量滿足相應粒度的最小子樣質量要求。然而在實際的操作過程中,采樣工具往往達不到相應的尺寸,無法采取原煤中超過150毫米的矸石和煤料,這也導致了頻繁出現漏采現象,嚴重影響了試樣的代表性。
2.4 采制樣方式具有局限性
從總體上而言,機械化采制樣具有更好的國標執行力度,能夠消除人為因素的影響,其試樣也具有更高的代表性,但是由于設備的清掃比較困難,容易出現混樣現象。人工采制樣是當前大多數焦炭生產企業的主要采制樣方式,這是由于煤自身組成的不均勻性會對機械化采制樣造成一定的限制。
三、煤炭采樣過程中的常見問題和相應對策
3.1 堆煤采樣
堆煤采樣在實際操作中用的比較普遍,但是其具有比較低的采樣代表性,因此不推薦直接在靜止的大煤堆上采樣,主要表現在以下幾個方面。
第一,在采樣中往往只能在煤堆的表面分布采樣點,無法采取煤堆中間的部分。然而在粒度分聚和離析的影響下,煤堆表面的品質和內部的品質具有較大的差異,因此表面采取的總樣品質不能對整批煤的品質進行代表。
第二,根據《商品煤樣人工采取方法》,應該在煤堆的底部、腰部和頂部分布煤堆采樣子樣點。一般情況下采樣人員對于底部、腰部、頂部的位置布點的判斷具有一定的主觀性,由于各種原因常常無法采取煤堆頂部的煤樣,嚴重的影響了采樣的準確性。值得注意的是,在實際情況中標準的錐形煤堆比較少見,這就需要采取靈活多樣的方式進行操作,以煤堆的粒度分布和形狀為依據來選擇合適的采樣子樣點,布點的比例一般為1:3:5。
第三,如果是用于仲裁的煤堆,或者用于結算的商品煤的煤堆,可以在裝卸中進行分層采樣,也可以遷移煤堆,并在遷移的過程中完成采樣工作。
3.2 汽車采樣和火車頂部采樣
在汽車和火車頂部采樣中,采用人工采樣的方法只能對車廂中部和表面的煤樣進行采樣,底部的煤樣則很難被采到,這也造成了試樣具有較低的代表性。而且需要進行高處作業,具有較大的勞動強度和一定的安全風險。因此,應該使用機械化采樣的方式進行采樣,既可以提高試樣的代表性,也可以降低勞動強度和安全風險。
確定了子樣的數目之后,在子樣點的布置時要嚴格遵循"均勻布點"的'原則,使每一部分煤被采出的機會是均等的。應按照系統采樣法或隨機采樣法,均勻布置子樣點。這是為了保障試樣的代表性,能夠對煤產品的質量進行真實的反應。
3.3 煤流采樣
我國明確規定了煤流中采樣的子樣間隔時間,然而在人工采樣中會存在間隔時間不一致的問題,采樣人員往往僅憑經驗來判斷間隔時間。而且煤流具有較快的速度,在人工輸送的過程中不僅不易采樣,而且還容易出現安全隱患。人工采樣的缺陷在于要根據煤流量的大小在煤流斷面中分兩到三次進行橫截,來采取一個子樣。這就要求按照一定的順序進行采樣,不要重復采樣,避免粒度偏析而產生的誤差。GB 475-2008中不推薦在皮帶上的煤流中進行人工采樣,因此在條件允許的情況下,盡量安裝皮帶中部或皮帶端部采樣器,從而對煤流全斷面進行采取,并保證相等的間隔時間,提高試樣的代表性。為了使煤流采樣能夠達到相應的精密度,要對子樣的數目進行確定,并規定每個子樣的質量。當子樣數或子樣質量不符合要求時則不具有代表性,難以達到一定的采樣精密度。
四、煤炭制樣過程中的常見問題和相應對策
、僭谶M行人工制樣時,很容易對制樣程序進行人為的簡化,在縮分、混分、篩分和逐級破碎時都沒有嚴格按照相應的標準。在制備有粒度要求的試樣時應使用逐級破碎的方法進行破碎。進行破碎和縮分工作前,應先將設備和制樣工具清掃干凈。
、谠谶M行分析煤樣的制備時,如果煤樣過濕,則要先對碎粒度進行調節,實行初干燥才能制備,保證其能夠順利地通過縮分機、篩子和破碎機。但在制樣過程中很多制樣人員沒有嚴格按照相關程序進行干燥,對煤樣直接進行縮分、過篩和破碎,沒有及時清潔設備,很容易造成混樣。
③沒有制定系統的煤樣空氣干燥方法。一些企業不注意控制煤樣的烘干時間,使煤樣處于高溫的時間過長而產生氧化,對煤樣的黏結性和結焦性造成了影響,使煤樣的膠質層厚度和黏結指數都出現了不同程度的降低。通常情況下,可以將煤樣放入低于50℃、帶空氣循環裝置的烘箱內進行干燥,使其達到空氣干燥狀態。也有一些企業采用自然晾干法,將煤樣鋪成均勻的薄層、在環境溫度下使之與大氣濕度達到平衡。
、苤迫∪置簶訒r不僅要對實驗室要求進行考慮,還要考慮到煤樣的外在水分大小。為了減少水分的損失,應盡量提高全水分煤樣的制備速度,并盡早抽取,不要對其進行反復的破碎和縮分。盡量在一次破碎中從原始粒度煤樣中獲得全水分試樣。
、菰谕瓿擅簶拥闹苽渲,還要將其在空氣中靜置一段時間,從而使煤樣與空氣濕度達到平衡。再將其裝入煤樣瓶中。裝入的煤樣量應不超過總容積的四分之三,留出一定的空間進行攪拌和混合。
五、結語
在煉焦行業中,對于煤炭的需求量很大,對煤炭的質量也有著較高的要求。煉焦企業要提高對煤炭質量的重視,將煤炭質量指標作為一個重要的生產依據,采取有效的措施來提高煤質分析的準確性。要提高對煤炭采制樣工作的重視程度,加大管理力度,減少人工誤差,從而對煤炭的質量進行保障。
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