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使用采制样破碎设备进行采制样常见问题及对策
 
 
摘要:使用采制样破碎设备进行采制样煤炭采样和制样,是煤质分析的两个最重要环节。在实际操作中,有时会遇到许多棘手问题,无法按现行采.制样国家标准的条文进行操作。本文通过对部分问题深入分析,提出问题的解决对策,旨在与大家共同探讨煤质化验知识。
 
关键词 : 采制样采制样设备,煤质分析,煤炭人工采制样,汽车采样机,二分器
 
1 . 煤炭人工采(制)样的现实性
 
     煤质分析,包括采样、制样、煤质化验3个环节,误差也来源于这方面。从统计角度看,若误差用方差表示,则煤质分析的总误差有80%来源于采样,有16%来源于制样,煤质分析化验仅占4%。因此,从一批量的商品煤中抽出几百公斤煤样,经过一系列破碎缩分,制成所需的分析煤样后,该批煤的质量指标就已被确定。可见,采取有代表性煤样,并将其无偏差地制备成分析试样,是取得可靠数据的两个最重要环节。
    为确保煤质数据的科学.准确,实际操作中,要严格按采样和制样国标规定的方法进行操作。但即便如此,还是会经常遇到供需双方关于灰分、水分、发热量等纠纷。究其原因,主要由于双方都是人工采样,不但偶然误差较大,而且还往往存在人工采制样无法解决的问题。
(1)采、制样程序不尽相同,完全依靠采制样人员对标准的理解和把握程度;
(2)采、制样工具及设备规格各地也不统一;
(3)有的企业没有把采制样工作列为技术工作,人员文化素质低,对标准理解仅局限于条文表面字意;
(4)实施过程中,当现实与标准无法对号入座时,不能灵活运用;
(5)在极特殊情况下,无章可循。
煤炭贸易中,我们提倡使用机械化采样。不仅可提高数据可靠性,消除人为因素干扰,还可节省大量的人力.物力和财力,提高工作效率。
目前,多数煤炭生产和利用企业仍采用人工采、制样。这里,不否认人工采制样方法的准确性,如果严格按国家标准操作,人工采制样和机械化采制样均能够满足要求。但在按国家标准进行操作时,应遵循以下原则。
a.    采制样标准和其他煤炭化验标准在执行上有所不同。采、制样标准是原则,不包含所有其具体情况;实际工作应在两个标准的原则指导下,根据情况,设计出具体方案。
b. 实际上,教条应用两个标准,就是违背两个标准关于“代表性”和“无偏差”的原则:采样是采取有代表性煤样;制样是制备出与所采煤样在物理性质或化学性质上无偏差的实验室煤样。
采样常见问题分析与对策
 
2.1  煤堆采样
 
    实际工作中,煤堆采样最普遍,但煤堆采样是所有采样方式中代表性最差的一种,尤其是对于较大的煤堆。
(1)无论采样人员如何布置采样点,都分布在煤堆表面。如果煤堆内部与其表面的品质差异较大,则其表面采取的总样品质无法代表整批煤。
(2)GB475规定,煤堆采样子样点应按煤堆顶、腰、底分布,但未明确3条线分布比例。通常,采样人员根据煤堆顶、腰、底的大小主观选择,如(1:2:3)、(2:5:9)、(1:3:5)等,其原则是按质量基布点。然而,由于粒度离析与分聚,使煤堆在3层上的粒度分布不一致,造成采样系统偏差,即大粒度煤的品质,对总样贡献的权重较大。
a. 对策一。用于结算的商品煤煤堆采样,应尽可能在高度低于2m的煤堆上采样。若必须在高于2m的煤堆上采,应仔细核对煤堆的来源和煤种。对于同一来源、同一煤种的煤堆采样,一般能取得有代表性煤样;如无法确认是否来源于同一矿区、同一品种煤,最好在装卸过程中分层采样,或对煤堆采样进行检查水平评价,必要时迁移煤堆,并在迁移过程中分层采样。
b. 对策二。顶、腰、底子样点分布比例,应根据煤堆形状、粒度分布进行合理选择。事实上,无论是港口、电厂,还是矿区发煤站,很难见到标准锥形体煤堆。因此,必须根据具体情况决定;笔者较倾向(1:3:5)的比例布点。
2.2  火车采样机
(1)GB475规定,“原煤、筛选煤火车采样不论车皮容量,每车至少采取3个子样”。但对于61~63t的车皮,1000t是16节车皮,按上述规定仅采48个子样,就违背GB475表2规定的火车1000t采样单元至少采60个子样的规定。
(2)原煤、筛选煤火车采样,每车至少3点,对角线分布,首尾点距离车角1m处,在用户挖坑0.4m采样。但对于密度较大的商品煤或车箱未装满,车角处无煤或少量煤情况下,就给采样带来困难。
a. 对策一。GB475是1995、1996年修订的,当时的车皮容量为50t/节,现已淘汰。作为标准的缺陷,建议GB475修订时改进。目前执行GB475-1996时,笔者认为,采取补点的办法较稳妥。对于1000t采样单元,可将不足的12个子样均匀分布于采样单元中;或规定每车皮至少采4个子样,这样,对于1000t采样单元,采取的子样数目就为64个。
b. 对策二。车角处没有煤或少煤时,若遵循距车角1m处采样,将影响样品代表性,会使采样产生系
统误差。笔者建议,位置可向中心移动,可考虑距车角1.5m、2m。这种办法采取的子样较1m处的代表性好。
2.3  煤流采样
(1)煤流速度过快,人工在皮带中部或皮带落流处不容易采样。
(2)左、中、右轮流取样作为一个子样,人工无法实现。
对策。皮带采样,应尽可能采用机械化采样器。
制样常见问题分析与对策
(1)按GB474制样程序图制样,留样量过大。实际上,很难真正按程序图中规定的各粒级最小留样量制样,尤其在使用破碎-缩分联合制样机时,问题更突出。例如,缩分比1/8的制样缩分机,出料粒度≤13mm时,若使最小留样量大于15kg,则系统入料必须大于120kg;出料粒度≤6mm时,系统入料必须大于60kg。
(2)取全水方法不统一。按照GB474规定,采用9点法在≤13mm和≤6mm两种粒度下均可取全水样。但对于量少的煤样,无法采用9点法。
(3)空气干燥煤样实现过程不统一。有采用自然凉干法,有采用标准推荐的方法--低于50℃于烘箱中烘烤,且连续1h质量变化小于0.1%。两种方法得到的空气干燥基水分截然不同,有时甚至相差4个百分点。
(4)存查样结果与原分析样结果的误差极限与现行GB483规定的重复性限和再现性临界差均无法吻合。当对分析结果置疑,或买卖双方产生纠纷,或对化验人员考核,需要对存查煤样再化验时,无论是在同一化验室,还是不同化验室,都没有明确的误差界限。
a. 对策一。GB474关于各粒级下最小留样量的规定,完全以手工制样为基础。其程序涵盖国内所有化验室的制样自动化水平。如机械化缩分煤样,笔者认为,可适当放宽对最小留样量限制,否则会限制制样缩分机的适用范围。当然,这应通过实验证明:特定缩分比下,对于特定变异性的煤,在该留样量下,其制样精密度必须满足GB474要求,且制样机留样和弃样间无显著性差异。
b. 对策二。全水分煤样的制取,既要考虑实验室要求,又要兼顾煤外水分的大小。按实验室对测煤全水分煤样的粒度要求,选择制样程序时,原始粒度的煤样最好一次破碎就达到能够在弃样中获得全水分。但对于量少的煤样,如10kg左右,采取9点法取全水分样,所造成的水分损失将大于用二分器缩分方法。国标规定,取全水分样,既要速度快,又要尽可能少通过机器设备。因此,取全水样时,应以满足水分损失最小的方法为首选。
c. 对策三。国内贸易中,空气干燥基水分仅作为校正和换算用。因此,无论是自然干燥还是空气干燥,只要煤样没有被氧化,煤样水分均匀,且煤样称准,水分大小不会对干基结果和收到基结果产生较大影响。
d. 对策四。对存查煤样与原分析煤样结果间的误差极限应分两种情况:一是在同一化验室,由同一人员实验,这时,应以再现性临界差为极限值(不同化验室允许差);二是在不同化验室实验,例如因纠纷引起,可以不考虑原来分析煤样结果,以存查样结果仲裁。
结论
(1)采制样标准是原则规定,它不可能包容所有具体情况。因此,必须具体问题具体分析;
(2)实际采样中,在不违背标准的思想和原则下,应以采取有代表性煤样为出发点;
(3)实际制样中,应以无偏差制备出能代表总样性质的煤样为工作原则。
     希望读者对“使用采制样破碎设备进行采制样常见问题及对策”有不足的地方提出合理的建议共同探讨。
                       后续见www.meizhiyiqi.com
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