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1、煤 样 制 备 概 述 所取煤样的数量 根据试验项目的不同 一般只需要几克至几百克就可满足要求 因此必须将所采取的煤样 通 过一定的程序 制备成既具有充分代表性的煤样 又符合煤质分析项目要求的煤样 在制样过程中 破碎到一定粒度之后 就要进行缩分 即留下一部分和弃掉一部分 这种缩分 如果严格按照规 定方法仔细操作 保留和弃去的这两部分的品质就很接近 反之 就可能有较大的差异 保留下来的试验用煤样就不 能代表原来的煤样的特性 由此看来 对于已采集到的煤样来说 制样是关系到分析试验结果是否准确和具有实际意 义的最重要的环节 煤样粒度愈大 夹杂的矿物质的可能性愈大 煤样的均匀性和代表性也就愈差 因此缩
2、分前煤样的质量和粒度同 煤样的代表性有密切的关系 即煤样的粒度愈大 要求煤样的质量也大 煤样在缩分前的质量及所含最大粒度的比例 关系如表 2 1 表 3 1 缩分后一般和共用煤样的最小质量同最大粒度的 关系 煤样最大粒度 mm 13631 煤样最小质量 kg 15 一 制 样 的 含 义 与 特 点 1 制样的含义 对所采集的具有代表性的原始煤样 按照标准规定的程序与要求 对其反复应用筛分 破碎 掺合 缩分操作 以逐步减小煤样的粒度和减少煤样的数量 使得最终所缩制出来的试样能代表原始煤样的平均质量 这一过程就称为 制样 试样制备包括混合 破碎 缩分 有时还包括空气干燥 它可分成几个阶段进行 2
3、 制样的特点 煤样的制备历经很多环节 国家制样标准方法是按粒度不同实行分级制样的方法 而各粒度级间又是相互联系 密不 可分的 任何一个环节出现问题都将影响制样质量 3 名词术语 煤样筛分 用选定孔径的筛子从煤样中分选出不同粒级煤的过程 煤样掺合 按规定方法 把煤样混合均匀的过程 试样缩分 将试样分成有代表性 分离的部分的制样过程 试样破碎 用破碎或研磨的方法减小试样粒度的制样过程 空气干燥 使试样的水分与其破碎和缩分区域的大气达到接近平衡的过程 空气干燥状态 煤样在空气中连续干燥1 小时后 煤样的质量变化不超过 时 煤样达到空气干燥状态 二 煤 样 制 备 工 序 煤样制备就是按照有关技术标准
4、的规定把较大量的煤样加工成少量的具有代表性试样的过程 它包括破碎 筛分 混合 缩分和干燥等工序 1 煤样的破碎和筛分 收到煤样后 应对照标签逐项进行核对登记 然后再根据煤样粒度进行破碎缩分 使留样满足最少质量要求 根 据缩分前煤样的最小质量同最大粒度的关系 煤样缩分到一定质量后 必须将其破碎到更细的粒度 才能进一步缩分 煤样可以用机械破碎 也可以用人工破碎 机械破碎煤样的设备有破碎机和粉碎机 破碎机主要有颚式破碎机 锤碎机 对辊破碎机 等 粉碎机有密封式粉碎机 圆盘粉碎机 球磨机和无系统误差 准确度符合要求的破碎联合缩 分机 及其它破碎设备等 破碎大粒度煤样应使用颚式破碎机和锤碎机 然而最终不
5、能将煤样破碎到满足试验要求的较细粒度 还需用粉碎 机破碎或者进行人工研磨 可调节破碎粒度的对辊破碎机可以一次将煤样破碎到较细粒度 直接作为一部分试验的试 样 如胶质层试样 因此 这类破碎机较好 是常用的机型 各种粉碎机都是用来磨制粒度较小的煤样 经破碎机破 碎后的粒度 其中密封式细碎机是较好的一种 它可以供作一般分析试验用的试样 如工业分析 元素分析等 此过程应注意 a 圆盘粉碎机使用过程中容易发热 影响煤样的水分和结焦性指标的测定 建议最好不用或少用圆盘粉碎机 如果因条件限制 则要每破碎一次 必须先打开圆盘磨清扫干净 使其冷却后 再进行下一次破碎 b 制样室用 人工制备煤样时 人工破碎煤样和
6、缩分煤样都应在表面光滑的硬质钢板上进行 钢板周围要装上 10cm 15cm 高的木框或铁框 框和钢板之间不应该有缝隙 以免煤样飞溅损失 人工破碎煤样的工具主要有 手锤 钢辊和钢锤等 c 过筛后凡未通过筛子的煤样都应进行重新破碎 直到全部煤样都通过该级筛子为止 不得随意抛弃筛上煤样 而对于煤中杂物如木屑 铁屑等例外 d 当煤样粒度小于3 时 如这部分煤样全部通过3mm 圆孔筛 则可以从小于3mm 的煤样中直接用二分器缩分 出 0 7kg 的煤样 作为存查煤样 也可直接缩分出100g煤样 用来制备分析煤样 而不经过 1mm 制备的步骤 2 煤样混合和缩分 混合 把煤样混合均匀的过程 掺合煤样时普遍
7、利用堆锥法 将破碎 筛分后的煤一铲一铲地铲起 由于煤样中 大小不同颗粒间的离析作用 粒度较大的煤颗粒总是分布在圆锥底部 细粒度煤及煤粉则集中于煤堆的中部和顶端 为使煤样中的大小颗粒在煤堆中分布得比较均匀 堆掺时必须围绕煤堆一铲一铲地将煤样从锥底铲起 每铲铲起的煤 样不宜过多 然后分两三次从锥顶自上向下洒落 使每铲煤都能有机会沿煤堆顶部均匀地向四周滑落 每铲一铲 要 移动一铲的距离 应使新堆掺的圆锥体 形成一个单独的完整的圆锥体 堆掺工作重复三次后 即认为粒度分布均匀 方可进行缩分 从理论上讲 缩分前进行充分混合会减小制样误差 但实际并非完全如此 如堆锥掺合法会引起粒度离析 在使 用机械缩分器时
8、 缩分前的混合对保证缩分精密度没有多大必要 而且混合还会导致水分损失 一种可行的混合方法 是使试样多次 3 次以上 通过二分器或多容器缩分器 每次通过后把试样收集起来 再供 入缩分器 在试样制备最后阶段 用机械方法对试样进行混合能提高分样精密度 为从大量煤样中分出质量较小但具有代表 性的试样 煤样全部破碎到一定粒度以后 应进行缩分 为使缩分出的煤样具有代表性 每次缩分前都应将煤样加以 充分的掺合 缩分 强制要求 在煤样制备过程中 将试样分成具有代表性的几部分 一份或多份留下来的过程 缩分是制样的最关键的程序 目的在于减少试样量 试样缩分可以用机械方法进行 也可用人工方法进行 但只 要有条件就应
9、该用机械方法缩分 以最大限度地减小人为误差 煤样的缩分方法主要有下列几种 1 四分法缩分 堆掺结束后 用铁板或铁铲将圆锥形煤堆压成一块厚度均匀的圆片 然后用铁铲或十字架 把煤堆划作四个相等 的扇形体 抛弃或保存其中两个相对的扇形体 将留下的两个扇形体再继续进行掺合和缩分 直至达到所需质量为止 本方法是一种比较方便的缩分方法 但有粒度离析 操作不当会产生偏倚 为了减少水分损失 操作要快 2 二分器缩分 煤样的粒度小于13mm 而且质量已经较小时 尽可能用二分器进行缩分 利用二分器掺合煤样 比堆掺法效率高 分样效果好 它的缺点是不适合缩分含有较大粒度 13mm 的煤样 3 九点取样法 用于全水分取
10、样 用堆锥法将掺和后试样一次摊成厚度不大于标称最大粒度3 倍的圆饼状然后 在规定的点位取9 个子样合并成为一个样品 注意 1 当机械缩分使试样完整性破坏 如水分损失 粒度离析等时 应该用人工方法缩分 但应小心操作 因人工 方法本身可能会造成偏倚 特别是当缩分煤量较大时 2 缩分设备应满足以下要求 a 切割器的开口尺寸至少应为被切割煤炭标称最大粒度的3 倍 b 有足够的容量 确保煤样无损失或溢出 c 不产生实质性的偏倚 例如不能选择性弃掉煤样 不能损失水分 d 供料方式应使粒度离析减少到最小 e 每一缩分阶段供入煤流应均匀 3 空气干燥 强制要求 空气干燥是将煤样铺成均匀的薄层 在环境温度下使之
11、与大气温度达到平衡 煤层厚度不能超过煤样标称最大粒 度的倍或表面负荷为1g cm2 哪个厚选用哪个 三 各 种 煤 样 的 制 备 分析煤样的粒度如何确定 应根据各分析试验项目而定 因为不同的分析试验项目 往往对煤样粒度有不同的要 求 因而很难作出一个统一的规定 下面归纳成几个方面来阐述 1 一般分析煤样 一般例常分析的煤样 如工业分析 元素分析 发热量等项目测定 都使用的是粒度为0 2mm 以下的煤样 一 般使用四分法或二分器 将其缩分为大于60g 继续破碎到全部通过0 2mm 的筛子 2 设备 仪器 1 各种缩分机无系统偏差 精密度符合要求 2 二分器 隔槽宽度为最大粒度的3 倍 但不少于5mm 隔槽数目两侧相等 斜面坡度大于60 3 十字板 铁铲 天平 磅秤 铁盘 磁铁等应及时清扫 4 煤样瓶 大小符合要求 严密 5 筛子 振筛机 25 13 6 3 1 0 2mm 方孔筛 3mm 圆孔筛 6 鼓风干燥箱 调到45 50 7 减灰设备
