發(fā)熱量與揮發(fā)分煤質(zhì)化驗的煤炭質(zhì)量提高研究

楊斐+鄒佳+高亞楠

摘 要：煤是一種由復(fù)雜的有機(jī)物和無機(jī)礦物質(zhì)相互作用而形成的混合物。在探測煤炭資源時，煤炭質(zhì)量的檢測工作一般都是應(yīng)用物理或者化學(xué)手段完成相關(guān)分析的，同時，按照國家煤炭相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量評價。這樣做，有利于嚴(yán)格把控煤炭質(zhì)量，使煤炭能夠廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)中。

關(guān)鍵詞：煤炭工業(yè)；發(fā)熱量；煤質(zhì)化驗；煤炭質(zhì)量

中圖分類號：TQ533.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.080

煤質(zhì)化驗是一種技術(shù)性要求比較高、具體工作步驟繁雜的化驗工作。在采集煤炭的過程中，由于煤炭具有不均勻的特性，使得煤炭的質(zhì)量與實際生產(chǎn)要求有較大偏差。因此，在煤炭工業(yè)不斷發(fā)展的過程中，要對煤質(zhì)進(jìn)行常規(guī)化驗，并分析化驗結(jié)果，以確保煤質(zhì)化驗的準(zhǔn)確性。下面，簡要介紹了發(fā)熱量與揮發(fā)分煤質(zhì)化驗的方法和注意事項，以期為提高煤炭質(zhì)量提供可靠的依據(jù)。

1 發(fā)熱量與揮發(fā)分煤質(zhì)化驗

1.1 儀器設(shè)備的計量調(diào)試

儀器設(shè)備的計量主要是利用統(tǒng)一的計量單位，這樣能夠有效保證計量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在分析煤質(zhì)化驗結(jié)果的過程中，發(fā)熱量與揮發(fā)分煤質(zhì)化驗的數(shù)據(jù)十分復(fù)雜，需要在計量的基礎(chǔ)上采用計量儀器分析。在此過程中，用到的儀器主要有熱電偶、溫度計、高溫毫伏計、分析天平和壓力表等各種儀器設(shè)備。為了在化驗中獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，需要調(diào)試所有的化驗儀器。調(diào)試后，在合格的儀器上標(biāo)明檢測級別和有效日期，同時，還要登記所有的儀器設(shè)備；對于不合格的儀器，應(yīng)及時報送修理，確保每一臺儀器都能夠正常運行。由于煤質(zhì)化驗有一定的技術(shù)含量，因此，操作者要熟練掌握每一臺儀器的操作方法，嚴(yán)格遵守操作流程，規(guī)范操作。對于新引進(jìn)的儀器，操作者要多次試驗，在確定了其精度和準(zhǔn)確度之后才能投入使用。另外，為了避免煤質(zhì)化驗出現(xiàn)誤差，需要多次測試同一煤炭樣本，在與標(biāo)準(zhǔn)煤樣對比后，選取高、中、低揮發(fā)分值和發(fā)熱量值的煤樣分別進(jìn)行相應(yīng)的測試，從而提高煤炭的化驗質(zhì)量。

1.2 合理稱樣

在煤樣稱重時，采用天平稱量。為了保證天平的干燥度，通常會在天平中投放干燥劑，防止天平生銹影響稱重的準(zhǔn)確性。在煤樣稱重的過程中，由于煤樣要與環(huán)境溫度和濕度達(dá)到平衡狀態(tài)，所以，干燥劑的使用十分重要——合理使用干燥劑能夠使煤樣稱量更加準(zhǔn)確。在具體的操作過程中，稱量前，將天平中的干燥劑取出，將不均勻的煤樣放在1個托盤中，在存儲和移動煤樣的過程中，煤樣受重力的影響會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，導(dǎo)致粒徑大的煤樣處于中下部，粒徑小的煤樣處于上部，使得煤樣粒徑和品質(zhì)出現(xiàn)不均勻的情況。因此，操作員在取樣稱量的過程中，要將煤樣充分混合，稱量完成之后再將干燥劑放回托盤中。在此需要注意的是，在稱重前，要對托盤作熱處理，防止空氣中的水分存留在托盤中影響稱量的準(zhǔn)確性。

1.3 發(fā)熱量檢測

在檢測煤炭發(fā)熱量時，要調(diào)整好檢測室的溫度，并控制好水溫，這樣才能夠準(zhǔn)確測量出發(fā)熱量。在操作過程中，操作員要控制好室溫和水溫，根據(jù)天氣狀況和熱容量的額定溫度調(diào)節(jié)室溫，在室溫下有效控制水溫。在整個操作過程中，操作員要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定操作，水溫不允許相差太大，以保證檢測結(jié)果的精確性。同時，在發(fā)熱量檢測的過程中，要作氣密性檢查。由于發(fā)熱量檢查需要使用氧彈，所以，還需要作耐壓試驗。在此過程中，一定要注意保持氣密性，氧彈在煤樣燃燒過程中要承受6 MPa左右的高壓，如果氧彈漏氣，會導(dǎo)致氧彈在高壓下爆炸，發(fā)生嚴(yán)重的熱量事故。一般情況下，檢查氧彈氣密性的方法主要有以下2種：①檢測前，可以將氧彈完全浸入水中，觀察水中是否有氣泡冒出，如果無氣泡冒出，則表明氣密性良好；②在充氧的氧彈頭上滴幾滴水檢測氧彈頭的氣密性，將氧彈放入裝滿水的內(nèi)筒中檢查彈體的氣密性，如果無氣泡產(chǎn)生，則表明氧彈氣密性良好。

1.4 揮發(fā)分檢測

煤炭的揮發(fā)分是煤處在一定條件下隔絕空氣加熱所產(chǎn)生的熱分解產(chǎn)物，它是一種有機(jī)物質(zhì)形式的產(chǎn)物。在揮發(fā)分檢測時，要嚴(yán)格控制煤炭的加熱溫度、加熱時間、加熱速度和儀器的形狀、材料等因素，同時，還要對儀器設(shè)備作效能測試，使其達(dá)到最佳的工作狀態(tài)，這樣才能保證揮發(fā)分檢測的精確性。

2 提高煤炭質(zhì)量的分析

2.1 發(fā)熱量的測定管理

在化驗煤炭質(zhì)量的過程中，發(fā)熱量測定是一項技術(shù)含量比較高的操作項目，操作員需要控制好溫度和氣密性。在測定過程中，操作員要具備一定的操作技能，能夠熟練控制水溫和室溫，同時，還要規(guī)范操作，嚴(yán)格檢查氣密性，保證氧彈的氣密性良好。在測定過程中，可以重復(fù)操作，嚴(yán)格保證煤炭樣本的質(zhì)量。

2.2 煤樣規(guī)范制備管理

煤炭樣本的制備包括煤炭的破碎、篩選、混合、分配和干燥。在這些操作環(huán)節(jié)中，任何一個步驟出現(xiàn)差錯都會導(dǎo)致煤炭樣本失去其代表性。在煤炭的破碎操作中，應(yīng)該逐級破碎大粒的煤樣，使它們符合樣本化驗需要的顆粒大小，而不是將大量大粒的煤樣一次性破碎，從而達(dá)到煤樣化驗所要求的標(biāo)準(zhǔn)。這時，需要篩分煤樣，使用的篩網(wǎng)要完好無損，篩子要均勻搖晃，從而確保煤樣在篩選過程中的完好性。在清洗篩網(wǎng)時，不能使用毛刷，防止篩孔變形。煤樣的混合一定要均勻，可以適當(dāng)?shù)胤D(zhuǎn)和搖晃，但不能使用器械攪拌，因為攪拌會使煤樣失去代表性。在煤樣干燥的過程中，要保證煤樣不能從外界吸收水分，以便干燥稱量，這樣才能得出準(zhǔn)確的稱量結(jié)果，為煤炭的精確化驗提供可靠的樣品。

3 結(jié)束語

在煤炭的化驗工作中，為了提高煤質(zhì)化驗的質(zhì)量，要從煤炭樣本的篩選、稱量、混合和發(fā)熱量、揮發(fā)分的控制上入手。煤炭的化驗工作具有較高的技術(shù)含量，因此，在化驗工作中，操作人員要具備一定的操作技能，嚴(yán)格規(guī)范自己的操作，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，這樣才能準(zhǔn)確把控國家煤炭規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。另外，在工作中，操作人員要不斷總結(jié)經(jīng)驗，改進(jìn)不足，從而提升煤炭的化驗質(zhì)量。

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〔編輯：白潔〕