洗煤技术检查讲议.docx
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洗煤技术检查讲议
第四篇选煤厂的技术检查与质量管理
煤炭化验室的类型:
1一级化验室:
生产规模达1000万吨/年的特大型矿区.能进行以下项目的化验工作:
并能对煤炭贸易中的纠纷进行仲裁检验.
A煤炭的采制样
B煤的工业分析
C煤的元素分析
D发热量测定
E煤灰成分测定
F灰熔融性测定
G煤的物理测定(筛分,浮沉实验,密度测定)_
H煤的粘结性,结焦性试验
R煤的微量元素测定
M煤的气化特性测定
N煤岩鉴定分析
2二级化验室:
生产规模达500---1000万吨/年的大型矿区.能进行以下项目的化验工作:
A煤炭的采制样
B煤的工业分析
C煤的元素分析
D发热量测定
E煤灰成分测定
F灰熔融性测定
G煤的物理测定(筛分,浮沉实验,密度测定)_
H煤的粘结性,结焦性试验
R煤的微量元素测定
M煤的气化特性测定
N煤岩鉴定分析
3三级化验室:
用于洗煤厂,港口配煤站的检查.能进行测量:
采样制样.工业分析,全硫.发热量.真密度.月综合分析;
一煤样的采取
1几个概念:
1)采样:
按照有关规程,从大批煤中取出具有一定代表性的小部分煤的过程。
2)煤样:
为确定煤种、性质以及某些特性,从煤流和煤堆中采取具有一定代表性的部分煤。
3)子样:
采样器具操作一次或截取一次煤流全断面所采取的一份煤样
4)分样:
由若干个子样构成,代表整个采样单元的一部分的煤样。
5)总样:
从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。
6)随机采样:
对采样的部位或时间均不施加任何人为意志,能使任何部分的物料都有机会采出。
7)时间基采样:
整个采样单元按相同的时间间隔采取子样。
8)质量基采样:
整个采样单元按相同的质量间隔采取的子样。
2原煤的不均匀性原因:
1)粒度的分聚作用破坏了煤的均匀性。
2)密度的不同自然偏析现象破坏了煤的均匀性。
3)破碎时煤的坚固性的分聚作用破坏了煤的均匀性。
4)煤经过洗选加工,随着游离灰分的增加而变大,灰分量越小,均匀性越好,粒度越小,均匀性越好。
3采样精密度:
总误差:
由采样、制样和化验结果三项总结果构成。
大量实验表明,采样带来误差80%,制样16%,化验占4%。
4保证煤样的代表性的原则:
1)子样数目:
数量越多,代表性越好。
洗中煤、洗矸石的子样数目比原煤子样数目少。
浮选精煤比粗粒精煤子样少。
2)子样质量:
粗粒的比细粒的子样质量大,质量越大,代表性越好。
3)采样点选择与子样点的布置:
采样地点的选择应在煤的粒度、密度比较均匀的连续流动状态和比较安全的地点。
避免在静止状态采样,煤泥水采样应尽量在垂直管道截取。
在煤流中采样,各个子样的间隔时间或间隔质量要一致,在堆上采样,根据具体形状均匀布点,火车顶部采样按标准规定,点位采取。
4)子样的采取方法和采样工具:
采样工具或采样机械的采样部件其长和宽一般应为粒度上限的2.5—3倍。
为了使煤样具有代表性,尽量采样经权威部门鉴定的采样工具和机械。
5商品煤样的采取:
商品煤样:
是代表平均性质的煤样,商品煤样可以从煤流中火车、汽车煤堆上采取,商品煤样的化验结果作为双方结算的依据。
a)采样工具:
a采样铲:
长度、宽度不小于采样最大粒度的2.5—3倍。
b接斗:
其容量最少能容纳最大容量的煤流全断面的全部煤量。
c人工或机械采样器,必需经权威部门鉴定采样无系统偏差,采样精密度达到要求。
b)采样的基本原则:
a采样单元:
精煤和特种工业煤,按品种、分用户以1000t为一个采样单元;其它煤按品种、不分用户以1000t为一采样单元;进出口煤按品种、分国别以交货量或一天的实际运量为一采样单元,远量超过1000t或不足1000t为一采样单元。
b采样精密度:
(见下表)
品种
原煤、筛选煤
精煤
其他洗煤(包括中煤)
采样精密度A(绝对值)
干基灰分≤20%
干基灰分>20%
±1/10×灰分
但不小于±1%
±2%
±1%
±1.5%
C子样数目:
1000T的各种煤应采取的最少子样数:
表1--2
采样地点
干基灰分%
品种
煤流
火车
汽车
船舶
煤堆
原煤、筛选煤
>20%
≤20%
60
60
60
60
60
30
60
60
60
60
精煤
15
20
20
20
20
其他洗煤和粒度大于100mm块煤
20
20
20
20
20
煤量超过1000T时的子样数量:
N=n√m÷1000
式中N—实际应采子样数目,个;
n—1000T煤按规定的子样数目,个;
m—实际被采样煤量,T。
煤量小于1000T时的子样数量:
不少于下表并可按表1—2按比例递减:
表1--3
采样地点
干基灰分%
品种
煤流
火车
汽车
船舶
煤堆
原煤、筛选煤
>20%
≤20%
表1—2规定数目的1/3
18
18
表1—2规定数目的1/2
表1—2规定数目的1/2
精煤
6
6
其他洗煤和粒度大于100mm块煤
6
6
d子样质量:
按表1—4规定确定
最大粒度mm
<25
<50
<100
>100
子样最小质量kg
1
2
4
5
e煤流中采样:
a按时间基和质量基采样,子样时间间隔和质量间隔按下表计算:
略
b在移动的煤流中采样,根据煤的流量以一次或二至三次全断面采为一个子样,也可以按左中右顺序进行,采样部位不得交错重复,用铲采取时,铲子只能在煤流中穿过一次,不能进出都取样。
c在皮带上采样,皮带速度一般不超过1.5m/s,并设防护拦。
f)火车顶部采样:
a子样数量和子样质量:
分别按表1—2,1—3,1—4确定,原煤和筛选煤不论车皮容积大小,至少采取三个子样:
精煤和其他的煤每车至少取一个子样。
b子样分部点:
原煤和筛选煤每车沿斜线采三个子样,1、3子样距车角1m,第2个子样位于对角线中央;精煤按5点循环方式每车采1个子样,5点布置在车皮对角线上,1、5点距车角1m,其余点等距分布。
c采样要求:
煤矿或选煤厂应在装车后立即采取,挖坑至0.4m以下采取。
g)汽车上采样:
a子样数量和子样质量分别按表1—2,1—3,1—4确定。
b子样点布置不论原煤、筛选煤、精煤或其他产品的煤,沿车箱对角线方向3点循环布置,首尾两点距车角0.5m,当1台车需采1个以上子样时,可按照火车顶部采样方法执行。
6煤堆上采样:
a煤堆上不采取仲裁煤样和出口煤样,必要时应迁移煤堆,在迁移过程中采样。
b子样数目和子样质量分别按表1—2,1—3,1—4确定。
c子样点布置。
根据煤堆的形状和子样数目,将子样分布在煤堆的顶、腰、底,底距地面0.5m,采样时应除去0.2m的表层。
7全水分煤样的采取:
a全水分煤样可单独采取,也可在煤样制备过程中采取。
b在煤流中采取,子样数目不论品种,每1000T至少10个,少于1000T至少6个。
子样质量按1—4表执行。
c火车上采取,按5点循环法每车采1个子样,煤量少于1000T采至少6个,子样质量按1—4表执行。
d一批煤分可分几次采成,各分样的全水分的加权平均值为该批煤的全水分。
e全水分煤样采取后立即制样化验或装入密封瓶内,注明标识,尽快化验.
8商品煤的自动采样
商品煤作为供需双方结算的依据,所以采样有代表性是非常重要的,直接关系到企业的经济效益,目前大部分商品煤还用人工采取,近来从美国(RAMSEY公司生产的装车系统)引进的煤流自动采样系统在一些选煤厂应用。
我国研制的CMH50-A火车自动采样装置在火车上自动采取商品煤样的采制系统。
其特点是,运行平稳,性能良好,采用日本三菱A系列可编程器。
采样精度高,速度快,采样指令按3点或5点循环采取。
每车箱的采制时间小于3分钟,同时有安全保护设施,检修方便,但此采样系统还没有全面投入。
9选煤厂生产检查煤样的采取
选煤厂为了控制各工序的产品质量和机械设备的工艺效果,所采取的煤样为生产检查煤样。
1)生产检查主要项目和采样的一般原则:
a入洗原煤:
通常在主厂房原煤皮带上采取,若原煤性质不稳,粒度较大,采取的子样数量质量应增加。
b精煤煤样:
通常在脱水后采取,在精煤皮带机、脱介筛、精煤离心机产物出口等处采取。
因质量比较均匀,子样的数量和质量可少一点。
c中煤矸石煤样:
通常了解分选效果的好坏,即产物的污染和损失情况,通常在脱水机卸料处采取。
间隔时间可延长一些。
子样数目可少一些。
d浮选入料:
浮选精煤、浮选尾煤煤样,浮选入料在矿浆处理器出料口采取,精煤在压滤饼中采取,尾煤在尾煤槽中采取,由于浮选作业比较稳定,粒度细,检查时间可长一些,子样数目、质量可少一些。
2)采样工具
同商品煤采样工具。
3)采样时间间隔和子样质量
通常选煤厂生产检查煤样在选煤机正常运转后5—10分钟后随机采取,采样按时间基采取,详见表1—7
表1--7
煤样名称
采样最大时
间间隔min
子样最小质量或体积
采样地点
入选原料煤
20
4kg
入选前煤流中
装仓精煤
20
2kg
入仓前煤流中
选煤机精煤
15
2kg
选煤机溢流口
中煤、洗混煤、矸石
30
4kg
中煤、洗混煤、矸石流中
选煤机中煤、矸石
30
4kg
斗子卸料口或溜槽出口处
浮选精煤
30
1kg
过滤机滤饼(或其他脱水设备的产品)
浮选入料
30
1L
矿浆准备器出料管
浮选尾矿
30
1L
浮选尾矿槽
洗水等煤泥水样
120
1L
水流由高向低的流出口处
煤泥回收筛精煤
20
2kg
回收筛精煤卸料处
粒级煤
30
2—5kg
粒级煤煤流中
4)采样点和采样方法
在煤流中采样同商品煤采样。
5)采样精密度
同商品煤采样精密度
6)自动采样机
自动采样机用于胶带输送机煤流采样,是刮臂式采样机,刮臂的动作是横向扫过带式输送机全宽刮出子样,为了避免系统偏差,胶带上不能留底煤,入料粒度要求小于50mm。
二、煤样的制备:
1、概述
按照各种要求采取的煤样是很大的,显然大量的煤样不能拿去全分析化验,因此,要对这些煤样按分析化验的不同要求制备,其中包括煤样的破碎、筛分、混合、缩分和空气干燥等。
制备的煤样的物理化学组成与原样保持一致。
制样过程可能发生的误差是系统误差和缩分误差。
系统误差主要原因是外部的物质混合煤样和一小部分物质,如细粉、水分、可燃体等的损失。
只要严格执行规程,系统误差是可取消的。
缩分误差主要是保留一部分煤样,又去掉一部分煤样,由于粒度的离析和留弃不恰当所产生误差,所以缩分时尽可能多地保留煤样。
2、制样的工序
包括破碎、筛分、混合、缩分和空气干燥等过程。
1)破碎:
破碎是减少缩分误差,粒度越小,均匀性越好,缩分误差越小。
破碎分为粗碎、中碎、细碎阶段。
颚式破碎机(粗碎)破碎到25mm以下;锤式破碎机破碎到3mm以下;对辊破碎机破碎到1mm以下;振磨机破碎到0.2mm以下;破碎时注意不要使煤样飞溅损失,用机械破碎时适当烘干,防止粘煤。
影响煤样损失。
2)筛分:
筛分是把不符合要求颗粒的分离出来,使之继续破碎到规定粒度,减少缩分误差。
通常的筛孔孔径有25mm、13mm、6mm、3mm、1mm、0.2mm。
3)混合和缩分:
是同时进行的,一般有以下几种缩分法:
a人工堆锥四分法;b二分器缩分法;c棋盘式缩分法
4)干燥:
目的是使煤样能顺利地通过破碎机、筛分机、缩分器而不引起损失和沾污。
干燥可在制样的任意过程进行,但注意煤样在干燥中防止氧化。
干燥是在电热烘干箱,温度不超于50℃。
测定全水分煤样不干燥。
粒度与最小留样量关系
煤样最大粒度mm
25
13
6
3
1
缩分后最小质量kg
60
15
7.5
3.75
0.1
3煤样的制备方法:
1)煤样制备按程序进行,并及时制成全水分析煤样和适当粒级的煤样,水分大时要干燥。
2)粒度大于25mm时,未经破碎不允许缩分。
3)煤样的缩分尽可能用二分器和机械缩分。
4)煤样的制备可一次完成也可几部分处理。
5)煤样的制备时防止煤样被污染,每次破碎缩分前后都要清扫干净。
6)粉破成0.2mm的煤样前,用磁铁将煤样中的铁屑吸去,在粉碎到全部通过0.2mm的筛孔,使其达到空气干燥状态,再装入煤样瓶。
煤样量不大于煤样瓶容积的3/4,以便及时掺合均匀。
3全水分煤样的制备:
1)全水分煤样既可用水分专用制样设备,也可在一般的制备过程中分取。
2)将煤样破碎到规定粒度后,混合用9点法缩取,动作要迅速。
3)全水分煤样缩取后立即装入煤样瓶中,封严,煤样量不超过容积的3/4,称出重量,贴好标签,迅速送去化验室。
4日常生产煤样的制备:
1)按本节的煤样制备要求来制备。
2)允许在采样地点混合缩分,但需铺钢板,有制样工具,具备混合和缩分条件。
3)快速浮沉样制备,不破碎只缩分。
4)灰分煤样按规程来制备。
5)生产原始煤样按以下内容执行:
最大粒度mm
最小质量kg
地点
50
25
13
3
浮沉室
4
2
1
0.5
制样室
4
2
1
0.5
6)快速检查煤样在不高于150℃的温度下进行烘干,烘干时要经常翻动,干后立即取出。
7)送去化验室做快速灰分测定的分析煤样,粒度应小于0.2mm,质量小于30g。
5煤样的减灰:
1)灰分大于10%的煤需要用浮煤进行分析试验,应将粒度小于3mm的原煤煤样放入重液中减灰。
2)重液为氯化锌水溶液,密度为1.4g/cm³,若灰分仍大于10%,用密度为1.35g/cm³的重液再减灰。
6各种分析用煤样的制备要求
见下表
煤样名称
制备后的最大粒度mm
粒度特征
煤样量
kg
备注
最大粒度mm
粒度组成mm
分析煤样
0.2
0.2-0
0.1
CO2反应性煤样
6
6
6-3
0.3
结渣性试验
6
6
6-3
4
全水分煤样
13或6
13,6
13-0或6-0
2,0.3
泥化试验
安氏法6,转筒法100
6,100
6-3,100-13
>0.5
>150
浮煤样或灰分小于10%的煤样
G指数
3
0.2
0.1-0.2占20%-35%
0.1
胶质层指数
3
1.5
0.5
奥亚膨胀度
1.5
0.16
<0.2,100%
<0.1,70%-85%
<0.06,55%-70%
0.1
最高内在水分
3
0.2
0.1
罗加指数
3
0.2
0.1
年轻煤透光率
3
0.2
0.1
7存查煤样
存查煤样,必须在容器上贴标签,还应在容器内放入煤样标签,封好,标签上应注明煤样编号、送制样日期、煤样名称、分析试验项目等内容。
商品煤存查煤样从报出结果之日起保存两个月以备复查,生产检查煤样保存时间由技术部分决定。
三、商品煤质量检查和验收方法:
1、有关术语
1)检验值
检验单位按国家标准方法对被检验批煤进行采样、制样和化验所得的煤炭质量指标值。
2)报告值
被检验单位出具的被检验批煤的质量指标值,包括被检验单位的测定值或贸易合同的约定值、产品标准(规格)规定值。
3)质量指标允许差
被检验单位对一批煤的某一质量指标的报告值和检验单位对同一批煤的同一质量指标的检验值的差值在规定概率内的极限值。
4)采样基数:
抽查或验收时,实施采样的批煤量。
2、质量抽查方法
1)从被抽查的批煤中采取一个或数个种样,然后进行制样和有关项目测定。
将被抽查单位的报告值与抽查单位的检验值来评定批煤的质量。
2)煤样的采取按国家采样标准进行。
3)煤样的制备按国家采样标准制备。
4)煤炭质量的评定,a评定指标,原煤筛选煤以干基、高位发热量(或干基灰分)和干基全硫作为质量评定指标。
冶炼用精煤以全水分、干基灰分、干基全硫作质量评定指标。
质量评定允许值见下表
灰分和发热量允许差
煤的品种
灰分Ad%(以检验值计)
允许差(报告值—检验值)
△Ad/%
△Qgr,d/MJ·kg-1
原煤和筛选煤
>20.00-40.00
10.00-20.00
<10.00
-2.82
-0.141Ad
-1.41
+1.12
+0.056Ad
+0.56
非冶炼用精煤
-1.13
按原煤、筛选煤计
其他选煤
-2.12
冶炼用精煤
-1.11
注:
①△Ad为灰分(干基);②△Qgr,d为发热量(干基高位)允许差。
全水分允许差
煤的品种
允许差(报告值-检验值)%
冶炼用精煤
-1.1
全硫允许差
煤的品种
全硫St,d/%(以检验值计)
允许差(报告值—检验值)%
冶炼用精煤
<1
≥1
-0.16
-0.16St,d
其他煤
<1
1--2
>2--3
-0.17
-0.17St,d
-0.34
b单向质量评定允许指标,
灰分(Ad)报告值-检验值≥规定值。
发热量(Qgr,d)报告值-检验值≤规定值。
全水分(Mt)报告值-检验值≥规定值。
全硫(St,d)报告值-检验值≥规定值。
c批煤质量评定
原煤、筛选煤和其他选煤包括非冶炼用精煤:
以灰分计价者,干基灰分和干基全硫都合格,该批煤质量评为合格,否则该批煤质量为不合格。
以发热量计价者,干基高位发热量和干基全硫都合格,该批煤质量评为合格,否则质量为不合格。
冶炼用精煤:
全水分、灰分和全硫三项都合格,该批煤质量评为合格,否则不合格。
5)抽查报告内容
包括以下内容:
a抽查单位名称、地址;
b被抽查单位名称、地址;
c采样时间、地点、气候状况和人员;
d抽查产品品种、规格和数量;
e样品数量,包括总样数量和质量、子样数量和质量;
f测定项目和依据标准;
g试验数据;
h质量评定结论;
j主要检验人员、审查人员、批准人员。
一、煤的加工工艺性质的试验
为了确定选煤工艺,指导生产,以及为评定产品质量而提供依据,需要对所加工的煤的工艺性质进行试验。
常见的试验有:
a煤的粒度组成;
b煤的密度组成及可选性;
c煤的抗碎性;
d夹矸煤碎选性;
e泥化性;
f煤的可选性;
g煤的沉降性;
h煤的絮凝性;
j煤的过滤性;
k重介质的特性。
1、选煤试验的一般规定
包括试验方法煤样、设备和仪器、重液的配制、试验与测定、精密度、试验结果的表达和符号。
1)泥化比:
是指矸石泥化后,小于500µm筛下物所占百分数。
2)重复性界限:
指同一定实验室中,由同一操作者在同一仪器上,对同一煤样所做的重复试验的测定结果间差值在特定概率下的临界值。
3)再现性界限:
指在不实验室中,对同一煤样的缩分样所做的重复测定,所得结果平均值间的差值在特定概率下的临界值。
或者,由两个不同试验人员,在不同的时间,利用不同的试验仪器,对同一煤样的缩分样进行两次试验所得结果平均值间差值在特定概率下的临界值。
4)煤样
a煤样符合《商品煤样采取方法》、《生产煤样采取方法》和《选煤厂技术检查规定》。
煤样的制备按GB/T474—1996《煤样制备方法执行》。
b煤样应为空气干燥状态,制备好的煤样应用容器密封保存,避免风化。
c称取煤样时,应掺合均匀,再缩分。
d煤泥水试样的采取、缩制、贮存按照MT/T190—1988《选煤厂煤泥水沉降试验方法》和MT/T808—1998《选煤厂技术检查》进行。
2、仪器和仪表
1)称量设备
称量设备采用最大称量为500kg(或200kg)、100kg、20kg、10kg和5kg的台(磅)秤、案秤或电子秤。
台秤或案秤最小刻度值、电子秤最小感量应符合表2—1规定。
最大称量为2kg的电子天平或分析天平,感量应为0.1g。
精密电子天平或分析天平,最大称量100—200g,感量0.0001g。
表2--1
最大称量值kg
500
100
20
10
5
最小刻度值或感量kg
0.2
0.05
0.01
0.005
0.005
2)干燥设备
干燥箱:
自控温度、调温范围为室温---200℃。
可调变温电炉:
500—2000W。
电热板:
1500W.
电炉:
1000—2000W。
3)计时装置
自动计时器:
量程0—10min,精度1s。
秒表:
精度0.01s。
4)试验筛
孔径为45µm,75µm,125µm,250µm,500µm和1mm,2mm,2.8mm,3mm,5.6mm,13(13.2)mm,25mm,50mm,80mm,100mm,150mm。
必要时增加其他孔径。
5)各试验方法的专用仪器、设备或用品。
3重液的配制
1)重液用于各种煤样的各类型浮沉试验,包括煤炭浮沉试验、煤粉浮沉试验、快速浮沉试验等。
2)配制重液时,应穿工作服、戴眼镜、橡胶手套和口罩。
3)配制有机重液时和进行有机重液的浮沉试验时,均应在通风良好的橱内进行。
4)氯化锌重液和有机重液可参照表2—2进行配制。
表2—2重液配制参考表
密度
g·cm-3
氯化锌重液的
质量浓度%
四氯化碳和苯配成的
重液(体积百分比)
三溴甲烷和四氯化碳配成的重液
(体积百分比)
四氯化碳
苯
三溴甲烷
四氯化碳
1.3
31
60
40
1.4
39
74
26
1.5
46
89
11
1.6
52
2
98
1.7
58
11
89
1.8
63
21
79
2.0
72
41
59
5)高密度无机重液可采用稀释或蒸发的方法进行配制。
6)用密度计(最小刻度值0.001g/cm³)检测配制好的重液,重液密度应准确到0.003g/cm³。
4、试验结果的表达
1)试验数据修约按GB8170—87《数值修约规则》执行。
数字的位数应按分析的精度取舍。
小数点后过多的位数毫无价值,如灰分、水分、产率等其测定精度在小数点后保留两位即可,有些时候可保留一位。
如25.249只留一位数时值为25.2,而25.261修约只保留一位数时应为25.3。
数字修约的规定为:
凡末位有效数后面第一位数大于5则在前一位加1,小于5则舍去。
凡末位有效数后面第一位数等于5,5后面的数了并非全部为零,则5前面的数字加1;如果5后面数字全部为零,则5前面的第一位数为奇数,则5的前一位数增加1,如前一位数为偶数则将5舍去。
2)各项目和分析化验指标的测定值和报告值修约到表2—3规定的位数。
表2—3试验数据修约规定及指标符号
测定或分析化验项目
符号
单位
测定值
报告值
备注
产率
γ
%
小数后三位
小数后二位
灰分
Α
水分
М
硫含量
S
发热量
Q
J/g
个位
十位
MJ/kg
小数后三位
小数后二位
煤泥水固体含量
P
g/L
小数后一位
个位
不适用于滤液、外排水
抗碎强度
SS
%
个位
个位
散密度
δb
g/cm³,t/m³
小数后三位
小数后二位
磁性物含量
mc
%
泥化比
N
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