煤炭化驗(yàn)的準(zhǔn)確性依賴(lài)于樣品的代表性和處理過(guò)程的規(guī)范性。以下是采樣、破碎與干燥三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的詳細(xì)步驟及注意事項(xiàng),確保符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如GB 475-2008《商品煤樣人工采取方法》、GB/T 211-2017《煤中全水分的測(cè)定方法》等)。
一、采樣:確保樣品代表性
1.采樣原則
隨機(jī)性與科學(xué)性:根據(jù)煤層分布、厚度及開(kāi)采方式,選擇代表性采樣點(diǎn),避免表層氧化煤(堆表面0.4米以下采樣)。
多點(diǎn)混合:煤堆采樣需取8個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)一鐵鍬,混合后縮分至1公斤;煤流采樣按時(shí)間或質(zhì)量間隔均勻取樣。
工具規(guī)范:使用清潔、干燥的采樣器(如螺旋鉆、采樣鏟),避免交叉污染;塊煤需單獨(dú)破碎后混入。
2.采樣方法
煤堆采樣:按對(duì)角線或網(wǎng)格法布點(diǎn),垂直煤堆表面下挖0.4米取樣。
煤流采樣:在運(yùn)輸帶或落煤流中,按固定時(shí)間間隔(如每5分鐘)或質(zhì)量間隔(如每10噸)截取全斷面煤樣。
火車(chē)/汽車(chē)采樣:每節(jié)車(chē)廂劃分3×3網(wǎng)格,取5個(gè)對(duì)角點(diǎn),每點(diǎn)取1公斤,混合后縮分。
3.樣品處理
縮分:采用堆錐四分法或二分器,將煤樣攤成圓錐形,十字交叉分成四份,取對(duì)角兩份混合,直至剩余100-200克。
標(biāo)識(shí):記錄采樣時(shí)間、地點(diǎn)、煤種、編號(hào)等信息,防止混淆。
二、破碎:控制粒度與均勻性
1.破碎目的
減小粒度以滿足分析要求(如灰分、揮發(fā)分需≤0.2mm,發(fā)熱量需≤6mm)。
提高樣品均勻性,減少縮分誤差。
2.破碎設(shè)備選擇
粗碎:顎式破碎機(jī)(出料粒度≤25mm),適用于大塊煤。
中碎:錘式破碎機(jī)(出料粒度≤3mm),用于中等粒度煤樣。
細(xì)碎:密封式制樣粉碎機(jī)(出料粒度≤0.2mm),直接制備分析樣。
手工破碎:鋼乳缽或鋼錘,適用于小批量或特殊煤樣。
3.操作要點(diǎn)
逐級(jí)破碎:先粗碎后細(xì)碎,避免過(guò)度破碎導(dǎo)致粒度不均。
防污染:破碎機(jī)需清潔、干燥,避免鐵屑混入(可用磁鐵吸附)。
篩分控制:破碎后用標(biāo)準(zhǔn)篩(如6mm、3mm、0.2mm)檢查粒度,不合格者重新破碎。
三、干燥:去除水分與防止變質(zhì)
1.干燥目的
測(cè)定全水分(外水+內(nèi)水)時(shí),需在105-110℃下干燥至恒重。
制備分析樣時(shí),需在145℃下干燥以去除表面水分,防止制樣過(guò)程中結(jié)塊。
2.干燥設(shè)備
鼓風(fēng)干燥箱:溫度可控(105-150℃),配備鼓風(fēng)功能使溫度均勻。
3.操作步驟
全水分測(cè)定:
稱(chēng)取10-12克煤樣(粒度≤6mm)于稱(chēng)量瓶中,攤平。
打開(kāi)瓶蓋,放入105-110℃干燥箱中干燥1-2小時(shí)。
取出后蓋上瓶蓋,冷卻至室溫后稱(chēng)重,計(jì)算水分含量。
分析樣干燥:
稱(chēng)取200克煤樣(粒度≤3mm)于不銹鋼盤(pán)中,攤平。
放入145℃干燥箱中干燥30-40分鐘,鼓風(fēng)使溫度均勻。
取出后冷卻至室溫,用于制樣。
4.注意事項(xiàng)
溫度控制:全水分測(cè)定需嚴(yán)格按國(guó)標(biāo)溫度(105-110℃),避免高溫導(dǎo)致內(nèi)水損失。
干燥時(shí)間:檢查性干燥每次30分鐘,直至連續(xù)兩次質(zhì)量差≤0.01克。
防氧化:褐煤、長(zhǎng)焰煤等易氧化煤種,需在氮?dú)猸h(huán)境中干燥。
這些步驟環(huán)環(huán)相扣,缺一不可,操作人員必須按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并嚴(yán)格執(zhí)行。共同構(gòu)建起從采樣到化驗(yàn)的煤炭樣品制備完整流程。通過(guò)系統(tǒng)的步驟和高質(zhì)量的操作,能夠?yàn)楹罄m(xù)的化驗(yàn)分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
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