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【摘要】煤炭是社会生产及生活的主要能源,但由于煤的成分和性质不同,为了提高煤炭利用的效率,必须对煤质进行有效分析,因而煤炭分析成为煤炭工业的重要环节。本文主要对煤质分析的准确度进行分析,从制样、溶液配制、数字化处理及先进检测技术的应用,以减少人为因素造成的测量误差,提高煤质分析的准确性。
【关键词】煤质分析 准确性
我国的煤炭资源非常丰富,煤炭资源在我国经济发展中有着重要的作用。在煤炭生产、加工及销售等领域中,煤炭分析有着重要作用。为了确保煤炭的各种自然特质,以便合理开发和利用现存的煤炭资源,需要对煤质情况进行准确分析。在煤质分析过程中,应先通过大批量煤样进行实验,选取代表性强的煤样。在煤样检测中,应根据测试项目进行有针对性地实验,为煤质分析提供可靠的依据。
1 煤质分析概述
煤质分析指的是为了了解煤的结构、性质和组成情况,通过一定的方法和技术手段,对煤样进行测试、研究,进而得出结论的分析过程。煤质分析是煤炭工业的常规项目,主要包括水分、挥发分、灰分的测量及固定碳的计算等项目,我国对煤质分析制定了明确的标准,即GB212-91标准。但在实际的操作过程中,仍然存在不少忽视国标的情况,造成测量误差较大,影响了煤炭质量的准确评判,对煤炭工业的生产和销售造成不利影响。
2 提高煤质分析准确度的策略
煤质分析是一项系统性的工程,需要经过很多的步骤才能得出结论,从制样、溶液配制、滴定分析、全水分测定等环节中,充分利用现代科学技术,同时提高操作人员的职业素养,能大大减少测量误差,提高煤质分析的准确度。具体如下:
2.1 制样
由于煤炭是一种比较复杂的固体可燃物,且沉积环境和原始物质也有很大不同,因而煤的成分及性质也存在很大差异。因此,在煤样制作时,应严格按照国家的标准进行,这样才能保证煤样的代表性。采样是从一批煤中选取既定数量的煤样,且能够代表所有的原始煤样。制样则是将煤样进行破碎、掺合、过筛、缩分之后,制成实验室使用的煤样。
在制样之前,应先做好制前准备工作。首先,对煤样进行编号登记,确定煤样检测项目;然后,根据煤样及检测项目的难易程度来确定制样方案,减少煤样破坏,实现煤样的要求。在煤样较少而检测项目多时,应制定更加详细的制样方案,不仅应满足煤样代表性,还应达到试验项目的具体要求。同时,为了防止煤样污染,在制样之前,应将仪器设备、制样台面、用具等清扫干净,或在煤样处理之前,事先准备一些与制备煤样质量接近的废煤样,还应用鼓风机进行吹扫,以排净滞留煤样。为了防止不同煤样相互污染,应尽量做到专机专用,以减少测量误差。
在煤样制备过程中,应保证煤样的代表性,从破碎、糅合、筛选、缩分、晾干的工序,以计算机计算煤样的质量与粒度的关系,保证煤样的质量。其中,缩分是煤样制备过程中非常重要的环节。缩分的目的在于在不改变煤样粒度的情况下,尽可能减少试样量,不仅能减少后续的工作量,还能保证煤样制作的质量。缩分环节的误差在制样误差中占有16%,对煤质分析有很大影响。因此,在缩分阶段,应严格关注留样量,保证缩分的精密度。缩分主要采用人工方法,包括九点取样法、二分器法、堆锥四分法等。九点取样法适用于全水分收取测定试验。二分器法是一种相对比较简单的方法,在缩分之前,不需要事先进行混合,且缩分的精密度比较高。在缩分过程中,应将试样以柱状在二分器来回摆动进入格槽。同时,应均匀控制供料的速度,不能让试样集中在格槽一端,以免发生堵塞。对缩分后水分仍然过高的煤样,应减少入样,还应不停振动二分器,以免煤样湿度过大而堵塞格槽。堆锥四分法也是一种操作比较简单的方法,在堆锥过程中,将煤样互相混合,让煤样保持均匀分散的现象。但是由于粒度离析,粒度分布不均,在操作过程中容易产生偏倚,人为误差比较大。因此,在制样过程中,应规范每一个环节的操作过程,严格遵守国家的操作规范,按照不同的标准进行操作,减少制样误差,保证各项测量指标的准确性和真实性。
2.2 煤质分析应注意的问题
在分析煤样指标时,可以通过实验室法来进行,实验室测量的误差在煤质分析的总误差中占有4%。在试验条件下,各项化学设备、仪器、试剂都应该按照国家的标准严格执行,且应严格遵守相应的实验方法和试验条件进行分析。2.2.1 溶液配制
在煤质分析过程中,除特殊规定外,都应该使用纯试剂来分析。溶液配制应牢牢抓住“精、细、严、松”四个方面,即在配制溶液时,应根据溶液的、浓度准确性来进行,在溶液配制完成之后,选择合适的容器盛放。如对于那些在阳光照射下容易挥发和分解的试剂,应放置在棕色瓶中,在避光处保存。在盛放溶液的瓶子上,应标明溶液名称、浓度、配制人、配制日期。
2.2.2 滴定分析仪器
对于滴定分析的仪器,在使用之前应按照规定洗涤干净,在玻璃活塞处涂上凡士林,对标准溶液装入情况进行检查,在滴定完毕之后应采取正确的读数方法,这些都应该按照相关的规定操作。同时,还应该对实验中的仪器进行定期校正,提高数据检验的准确度。此外,化验人员应具备严谨的工作态度,在工作中兢兢业业、一丝不苟,提高数据检测的准确度。
2.2.3 全水分测定
在煤质分析过程中,水分是一项重要的测量指标,根据含水量的大小能够对煤质变化情况进行推测。全水分测定关键在于煤样水分的稳定,因此,在煤样分析中,应将全水分试样装在密封条件良好的器皿中。同时,操作速度要快,在全水分试样进入实验室之后应立即进行测定。随着煤样的挥发,变质程度也不断加深,由此可以得出煤样的种类。再结合焦块特性的初步分析,能够初步判断煤样的热值高低和利用途径。为了保证测量的准确性,可以采用马弗炉测定的方法,定期校正毫伏计和热电偶,测量马弗炉恒温区,按照相应的标准对加热时间等进行控制,以保证测量的精度。
2.2.4 检查设备的气密性 在发热量测定过程中,所有氧弹都应先经过耐压试验,以保证其充氧后能够完全气密。如果使用漏气氧弹进行试验,则可能导致氧弹帽的崩离,甚至氧弹崩出而造成事故。因此,氧弹气密性检查是煤质分析中应注意的问题。正确的检查方法如下:在测试前,应将氧弹充氧之后浸没在水中,观察是否有气泡冒出,从而根据气泡冒出情况来判断氧弹的气密性。
2.3 测定方法
在煤质分析中,对同一煤样,一般应进行两次的平行测定,以计算两次测量的误差。以允许误差“T”为标准范围,如果测量误差在标准值内,可以取算术平均值为测定的结果,否则应再开展第三次测定;如果第三次测量的极差低于1.2T,则应该以三次测值的平均值为测定的结果,否则应再开展第四次测定;如果第四次测量的极差低于1.3T,则应该以四次测值的平均值为测定的结果,如果测量极差高于1.3T,而第三次测量的极差低于1.2T,则应该以三个测值的平均值为测定结果。如果不能满足上述所有条件,则应将所有的测试结构舍弃,检查操作方法和设备仪器,再进行重新测定。
同时,在煤质分析中,离不开数字修约,因而会产生舍入误差问题。在数字化处理过程中,应尽可能减少人为引起的舍入误差,遵守“四舍五入”的原则,在数字修约中,减少误差的产生,使舍入误差尽可能趋近于零。
2.4 现代先进的检测技术的应用
随着科学技术的发展,现代先进的检测技术在煤质分析中的应用范围逐渐扩大,各种先进的技术和检测设备也不断升级换代,精密仪器的使用及检测技术的发展,大大缩小了各种检测误差,提高了检测的效率和准确度。在煤样测量中,过去使用的马弗炉或者电阻箱,至少需要耗时2.5小时,而随着智能马弗炉的使用,在快灰测定时仅需要40分钟。再如煤样发热量的测定,在上个世纪八十年代,主要采用人工读取温度计数值的方法,以手工计算试验结果。经过不断的技术创新,电脑量热仪等智能化产品不断出现,取代了传统的手工计算方法,以自动化、智能化元件来处理和计算试验的数据,缩短了发热量测定的时间,也保证了数据的准确性。因此,在煤质分析过程中,应充分利用现代先进的检测设备、技术、仪器等,以提高煤质分析检测数据的准确性。
同时,应提高操作人员的专业技术水平,尽可能减少各种人为因素对煤质分析的影响。从总体上看,煤质分析的试验方法规范性较强。在试验过程中,虽然难免会出现误差,但如果操作人员能具备科学的、严谨的工作作风和工作态度,加强质量控制,在工作中一丝不苟、认真负责,保持高度的责任心和使命感,尽量避免因看错、记错、错误操作、疏忽大意等造成误差。再者,还应该定期对设备和仪器进行检修,保证设备的良好工作状态,避免设备仪器出现故障而影响了系统测量的准确度。在试验过程中,还应该对样品及实验室测量的结构进行对比,及时校正测量的结果,以减少测量误差,严格控制质量检测的每一个环节,不断提高煤质检测的准确度。在新标准出台之后,应及时组织相关人员进行学习,熟悉操作的新标准,更新实验方法,以得到准确度更高的检测数据,保证检测的准确性和可靠性。
3 结束语
煤质分析对煤矿工业有重要作用,通过有效的煤质分析,能清楚地认识到煤矿资源的质量及性质,大大提高煤矿资源的利用效率,为社会生产提供充足的能源,促进我国社会主义经济建设的发展。随着科学技术的发展,各种先进检测技术和精密仪器在煤质分析中广泛应用。在煤质分析中,充分利用各种先进的设备和精密仪器,不仅能提高试验测量的质量和效率,还能实现煤质分析的自动化、智能化技术的发展。同时,规范操作人员的使用方法,提高操作人员的业务素质和职业道德,尽可能减少各种人为因素对试验项目的影响,提高煤质检测的准确性和可靠性。
参考文献
[1] 孙洪宾.浅谈如何提高煤质分析的准确度[J].广东化工,2010,37(7):83-84
[2] 顾志荣,张德强.红外快速煤质分析仪应用探讨[J].煤质技术,2008,(2):24-27,30
[3] 张灿.浅谈如何提高煤质分析的准确度[J].商品与质量:学术观察,2012,(4):85-85
[4] 崔村丽.煤中全硫测定的主要影响因素分析及解决措施[J].山西化工,2010,30(6):12-13,17
【关键词】煤质分析 准确性
我国的煤炭资源非常丰富,煤炭资源在我国经济发展中有着重要的作用。在煤炭生产、加工及销售等领域中,煤炭分析有着重要作用。为了确保煤炭的各种自然特质,以便合理开发和利用现存的煤炭资源,需要对煤质情况进行准确分析。在煤质分析过程中,应先通过大批量煤样进行实验,选取代表性强的煤样。在煤样检测中,应根据测试项目进行有针对性地实验,为煤质分析提供可靠的依据。
1 煤质分析概述
煤质分析指的是为了了解煤的结构、性质和组成情况,通过一定的方法和技术手段,对煤样进行测试、研究,进而得出结论的分析过程。煤质分析是煤炭工业的常规项目,主要包括水分、挥发分、灰分的测量及固定碳的计算等项目,我国对煤质分析制定了明确的标准,即GB212-91标准。但在实际的操作过程中,仍然存在不少忽视国标的情况,造成测量误差较大,影响了煤炭质量的准确评判,对煤炭工业的生产和销售造成不利影响。
2 提高煤质分析准确度的策略
煤质分析是一项系统性的工程,需要经过很多的步骤才能得出结论,从制样、溶液配制、滴定分析、全水分测定等环节中,充分利用现代科学技术,同时提高操作人员的职业素养,能大大减少测量误差,提高煤质分析的准确度。具体如下:
2.1 制样
由于煤炭是一种比较复杂的固体可燃物,且沉积环境和原始物质也有很大不同,因而煤的成分及性质也存在很大差异。因此,在煤样制作时,应严格按照国家的标准进行,这样才能保证煤样的代表性。采样是从一批煤中选取既定数量的煤样,且能够代表所有的原始煤样。制样则是将煤样进行破碎、掺合、过筛、缩分之后,制成实验室使用的煤样。
在制样之前,应先做好制前准备工作。首先,对煤样进行编号登记,确定煤样检测项目;然后,根据煤样及检测项目的难易程度来确定制样方案,减少煤样破坏,实现煤样的要求。在煤样较少而检测项目多时,应制定更加详细的制样方案,不仅应满足煤样代表性,还应达到试验项目的具体要求。同时,为了防止煤样污染,在制样之前,应将仪器设备、制样台面、用具等清扫干净,或在煤样处理之前,事先准备一些与制备煤样质量接近的废煤样,还应用鼓风机进行吹扫,以排净滞留煤样。为了防止不同煤样相互污染,应尽量做到专机专用,以减少测量误差。
在煤样制备过程中,应保证煤样的代表性,从破碎、糅合、筛选、缩分、晾干的工序,以计算机计算煤样的质量与粒度的关系,保证煤样的质量。其中,缩分是煤样制备过程中非常重要的环节。缩分的目的在于在不改变煤样粒度的情况下,尽可能减少试样量,不仅能减少后续的工作量,还能保证煤样制作的质量。缩分环节的误差在制样误差中占有16%,对煤质分析有很大影响。因此,在缩分阶段,应严格关注留样量,保证缩分的精密度。缩分主要采用人工方法,包括九点取样法、二分器法、堆锥四分法等。九点取样法适用于全水分收取测定试验。二分器法是一种相对比较简单的方法,在缩分之前,不需要事先进行混合,且缩分的精密度比较高。在缩分过程中,应将试样以柱状在二分器来回摆动进入格槽。同时,应均匀控制供料的速度,不能让试样集中在格槽一端,以免发生堵塞。对缩分后水分仍然过高的煤样,应减少入样,还应不停振动二分器,以免煤样湿度过大而堵塞格槽。堆锥四分法也是一种操作比较简单的方法,在堆锥过程中,将煤样互相混合,让煤样保持均匀分散的现象。但是由于粒度离析,粒度分布不均,在操作过程中容易产生偏倚,人为误差比较大。因此,在制样过程中,应规范每一个环节的操作过程,严格遵守国家的操作规范,按照不同的标准进行操作,减少制样误差,保证各项测量指标的准确性和真实性。
2.2 煤质分析应注意的问题
在分析煤样指标时,可以通过实验室法来进行,实验室测量的误差在煤质分析的总误差中占有4%。在试验条件下,各项化学设备、仪器、试剂都应该按照国家的标准严格执行,且应严格遵守相应的实验方法和试验条件进行分析。2.2.1 溶液配制
在煤质分析过程中,除特殊规定外,都应该使用纯试剂来分析。溶液配制应牢牢抓住“精、细、严、松”四个方面,即在配制溶液时,应根据溶液的、浓度准确性来进行,在溶液配制完成之后,选择合适的容器盛放。如对于那些在阳光照射下容易挥发和分解的试剂,应放置在棕色瓶中,在避光处保存。在盛放溶液的瓶子上,应标明溶液名称、浓度、配制人、配制日期。
2.2.2 滴定分析仪器
对于滴定分析的仪器,在使用之前应按照规定洗涤干净,在玻璃活塞处涂上凡士林,对标准溶液装入情况进行检查,在滴定完毕之后应采取正确的读数方法,这些都应该按照相关的规定操作。同时,还应该对实验中的仪器进行定期校正,提高数据检验的准确度。此外,化验人员应具备严谨的工作态度,在工作中兢兢业业、一丝不苟,提高数据检测的准确度。
2.2.3 全水分测定
在煤质分析过程中,水分是一项重要的测量指标,根据含水量的大小能够对煤质变化情况进行推测。全水分测定关键在于煤样水分的稳定,因此,在煤样分析中,应将全水分试样装在密封条件良好的器皿中。同时,操作速度要快,在全水分试样进入实验室之后应立即进行测定。随着煤样的挥发,变质程度也不断加深,由此可以得出煤样的种类。再结合焦块特性的初步分析,能够初步判断煤样的热值高低和利用途径。为了保证测量的准确性,可以采用马弗炉测定的方法,定期校正毫伏计和热电偶,测量马弗炉恒温区,按照相应的标准对加热时间等进行控制,以保证测量的精度。
2.2.4 检查设备的气密性 在发热量测定过程中,所有氧弹都应先经过耐压试验,以保证其充氧后能够完全气密。如果使用漏气氧弹进行试验,则可能导致氧弹帽的崩离,甚至氧弹崩出而造成事故。因此,氧弹气密性检查是煤质分析中应注意的问题。正确的检查方法如下:在测试前,应将氧弹充氧之后浸没在水中,观察是否有气泡冒出,从而根据气泡冒出情况来判断氧弹的气密性。
2.3 测定方法
在煤质分析中,对同一煤样,一般应进行两次的平行测定,以计算两次测量的误差。以允许误差“T”为标准范围,如果测量误差在标准值内,可以取算术平均值为测定的结果,否则应再开展第三次测定;如果第三次测量的极差低于1.2T,则应该以三次测值的平均值为测定的结果,否则应再开展第四次测定;如果第四次测量的极差低于1.3T,则应该以四次测值的平均值为测定的结果,如果测量极差高于1.3T,而第三次测量的极差低于1.2T,则应该以三个测值的平均值为测定结果。如果不能满足上述所有条件,则应将所有的测试结构舍弃,检查操作方法和设备仪器,再进行重新测定。
同时,在煤质分析中,离不开数字修约,因而会产生舍入误差问题。在数字化处理过程中,应尽可能减少人为引起的舍入误差,遵守“四舍五入”的原则,在数字修约中,减少误差的产生,使舍入误差尽可能趋近于零。
2.4 现代先进的检测技术的应用
随着科学技术的发展,现代先进的检测技术在煤质分析中的应用范围逐渐扩大,各种先进的技术和检测设备也不断升级换代,精密仪器的使用及检测技术的发展,大大缩小了各种检测误差,提高了检测的效率和准确度。在煤样测量中,过去使用的马弗炉或者电阻箱,至少需要耗时2.5小时,而随着智能马弗炉的使用,在快灰测定时仅需要40分钟。再如煤样发热量的测定,在上个世纪八十年代,主要采用人工读取温度计数值的方法,以手工计算试验结果。经过不断的技术创新,电脑量热仪等智能化产品不断出现,取代了传统的手工计算方法,以自动化、智能化元件来处理和计算试验的数据,缩短了发热量测定的时间,也保证了数据的准确性。因此,在煤质分析过程中,应充分利用现代先进的检测设备、技术、仪器等,以提高煤质分析检测数据的准确性。
同时,应提高操作人员的专业技术水平,尽可能减少各种人为因素对煤质分析的影响。从总体上看,煤质分析的试验方法规范性较强。在试验过程中,虽然难免会出现误差,但如果操作人员能具备科学的、严谨的工作作风和工作态度,加强质量控制,在工作中一丝不苟、认真负责,保持高度的责任心和使命感,尽量避免因看错、记错、错误操作、疏忽大意等造成误差。再者,还应该定期对设备和仪器进行检修,保证设备的良好工作状态,避免设备仪器出现故障而影响了系统测量的准确度。在试验过程中,还应该对样品及实验室测量的结构进行对比,及时校正测量的结果,以减少测量误差,严格控制质量检测的每一个环节,不断提高煤质检测的准确度。在新标准出台之后,应及时组织相关人员进行学习,熟悉操作的新标准,更新实验方法,以得到准确度更高的检测数据,保证检测的准确性和可靠性。
3 结束语
煤质分析对煤矿工业有重要作用,通过有效的煤质分析,能清楚地认识到煤矿资源的质量及性质,大大提高煤矿资源的利用效率,为社会生产提供充足的能源,促进我国社会主义经济建设的发展。随着科学技术的发展,各种先进检测技术和精密仪器在煤质分析中广泛应用。在煤质分析中,充分利用各种先进的设备和精密仪器,不仅能提高试验测量的质量和效率,还能实现煤质分析的自动化、智能化技术的发展。同时,规范操作人员的使用方法,提高操作人员的业务素质和职业道德,尽可能减少各种人为因素对试验项目的影响,提高煤质检测的准确性和可靠性。
参考文献
[1] 孙洪宾.浅谈如何提高煤质分析的准确度[J].广东化工,2010,37(7):83-84
[2] 顾志荣,张德强.红外快速煤质分析仪应用探讨[J].煤质技术,2008,(2):24-27,30
[3] 张灿.浅谈如何提高煤质分析的准确度[J].商品与质量:学术观察,2012,(4):85-85
[4] 崔村丽.煤中全硫测定的主要影响因素分析及解决措施[J].山西化工,2010,30(6):12-13,17