摘 要 通过多年商品煤采样和制样的实践,介绍就如何根据现场情况准确运用国家标准GB475-1996和GB474-1996采取和制备出有代表性的商品煤样的几点体会,供同行们参考。
关键词 采样 制样 商品煤
煤炭是我国的主要能源。煤炭的采样和制样是检测其物理、化学性质的重要环节。
近年来,有关商品煤炭质量仲裁的事例逐年增多,GB475-1996和GB474-1996中对商品煤样的采取和制备做出原则性规定。由于煤样采取和制备过程中现场情况复杂,条件不一,这对能根据现场情况准确运用国标采取和制备出有代表性的商品煤样是一个不小的挑战。作者根据自己多年的现场经验,将商品煤样采取和制备中的几点体会以及一些注意问题介绍如下。
(1)GB475-1996仅适用于商品煤样的采取,它规定5种商品煤在不同状态下的采样规范。对于其他煤样,如煤层煤样、生产煤样等,则不属于该标准规定的范围;但GB474-1996则适用于各种煤样的制备。
(2)火车的车皮吨位影响每节车皮最少应采的子样数目。若每节车装原煤50t,车皮数不少于6节,则每节采3个子样符合国标规定;但现在所用的车皮多为一节60t,若仍然每节采3个子样,则所采子样数少于国标规定。以1000t为一采样单元为例,仅采48个子样,但根据GB475-1996规定,至少应采取60个子样。因此笔者认为,应将不足的12个子样均匀分布于整个采样单元中。如果是在煤矿的装车点采样,且火车是移动的,则对各节车厢进行补点采样就比较烦琐,最好在每节车厢把所需的子样数目一次采完。实际工作中,为便于采样工掌握采样方法,对于60~63t/节的火车采样,可规定每节车皮采4个子样。
(3)煤流采样时,由于煤流量的不确定性,质量基采样比时间基采样更准确。总的来说,煤流中采样较其他采样方式更具代表性。
(4)汽车每车载煤量约为10t,按3点循环方式每车采1个子样已足够,但要注意最少子样数的规定。例如,对于装载原煤不足18t的汽车,每车采1个子样,将低于最少子样数的规定,此时可隔车补采子样以符合要求;若汽车数量多,每车都采取子样,子样数目会太多,此时可隔车采取1个子样。
(5)煤堆上不直接采取仲裁煤样。若对煤堆中煤的质量产生争议,可采用以下几种方式采取煤样:
a.最好在煤堆迁移的过程中采取,例如在皮带输送或撞车运走的过程中采取;b.如果上述方式无法实现,可用推土机或挖掘机重新倒堆(或倒成数堆),在新堆上按每样采样方法采取;c.也可在煤样上用挖掘机挖出若干条横断面,在横断面上分层均匀布点采取。后两种方式应征得贸易各方的同意。
(6)采样时,有除去煤的表面层的要求。这是考虑到煤表面层长时间与空气接触,其水分和其他性质已发生了变化。但对于刚装车的煤,新堆成的煤堆以及新挖掘出的采样面,则无须除去煤的表面层,可直接采样。
(7)采取的煤样要尽快制样;使用缩分机要特别小心,未经检验缩分机不可使用。检验缩分机的方法见GB474-1996的附录B。检验缩分机的煤样的进一步缩分必须用二分器。
(8)煤样多时使用堆锥4分法较方便;但煤样少、粒度小时,应使用二分器缩分。例如,破碎至25mm以下的煤样300kg,可堆锥缩分2次得煤样约75kg;在破碎全部通过13mm方孔筛后,该75kg、小于13mm的煤样可用堆锥4分法,但最好用二分器缩分2次得煤样18kg。若有破碎缩分联合制样机(如质量缩分比为1/8、出料粒度小于13mm),则可将300kg煤样全部通过破碎缩分联合制样机得小于13mm的煤样37~38kg,再用13mm二分器缩分一次得煤样约18kg。在破碎到小于6mm及以下粒度时,建议煤样用二分器缩分。主要是因为此时煤样量很小,缩分误差对最后所制煤样影响较大;二分器可减少人为缩分误差,使缩分更准。
(9)若煤样水分大,无法破碎和缩分时,可在各个阶段对煤样在50℃以下干燥,但要考虑到对全水分的影响。若全水分煤样还没有分取,则需对煤样干燥前后称量,以作为计算全水分的数据。此时可按公式(1)计算。
式中 M损--指干燥中损失的水分;M测--指干燥后测定的全水分。
(10)制样过程中,必须注意每一缩分阶段粒度与留样量的对应关系,确保每一粒度下的最少留样量符合GB474要求,保证制样有代表性。见表1。
a)若为3mm圆孔筛,可直接用二分器缩分出不少于100g煤样用于磨制分析试样;
b)依测定项目而定,若磨制一般分析煤样,留样量应不少于100g。
(11)<0.2mm的分析煤样,应在达到空气干燥状态后再装入煤样瓶中。空气干燥也可在煤样破碎到0.2mm之前进行。煤样在室温下连续干燥1h后的质量变化不超过0.1%,则为达到空气干燥状态(见GB/T483-1998)。为加速达到空气干燥状态,可将煤样放入盘中,摊成均匀薄层,于温度不超过50℃下干燥,煤样的质量变化不超过0.1%后在空气中冷却至室温即为空气干燥状态。此种方法可缩短煤样达到空气干燥状态的时间,对于急需分析的煤样尤为有用。
(12)特殊粒度煤样的制备应根据不同的粒度要求使用相应设备。在制备有粒度组成要求的煤样时,应采取逐级破碎方法,即大于要求粒度的颗粒被破碎,小于要求粒度的颗粒不再被重复破碎。例如制备可磨性煤样,粒度在0.63~1.25mm之间,且出样率大于45%,此时不能直接破碎至1.25mm再过筛。因为这样做,不仅出样率不能满足要求,而且也违反“逐级破碎”的原则。国标规定,应将煤样破碎到6mm以下并缩分出1kg,空气干燥后过1.25mm筛子,将大于1.25mm的部分通过调节对辊破碎机的辊间距,逐级破碎,以使其全部通过1.25mm筛,收取1.25~0.63mm部分,称其质量,计算出样率;若出样率小于45%,则该样做废,重新制备。
以上只是作者在商品煤样采取和制备中的一些体会,有不足之处望专家和同行批评指正。