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影响煤炭灰分测定结果准确性的主要因素分析
作者：邹琳琳
来源：《中国科技博览》2013年第06期
[摘要]煤含灰分量的多少是关系到煤炭价格的主要因素，同时也是作为影响煤炭质量的物质。煤所含的灰分越高，对于煤炭加工利用的各种场合来说也就越不利，所以各大煤炭厂必须加大对煤灰分的测定，这不仅仅可以正确的评价煤炭质量而且对煤炭质量的加工具有重要的现实意义。本文以临涣选煤厂实际情况为例，主要分析了几个影响灰分测定准确度的几个因素，希望对选煤厂有一些实际的帮助。 [关键词]灰分 煤炭 测定 准确度
中图分类号：F407.21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0070-01 一、灰分测定准确度的定义及影响它的因素
1.什么是煤炭灰分测定准确度。煤炭灰分测定准确度，就是指检测煤炭灰分时的实际测量值与真实值之间的相差的程度，灰分测定一般是工厂的常规测定项目，正是由于它的普遍性所以更容易使人忽略其操作的准确性，所以在灰分测量时存在着许多的误差和不准确，这给选煤厂的产煤质量造成了巨大的影响。 2.影响灰分测定准确度的主要因素 （1）煤样的采制
中学生化学课本就有有关于煤的介绍，煤是一种混合物，里面掺杂了不均质的有机和无机物。目前最能提高煤质测定准确度的两种煤样采制方式就是严格按照GB 475-2008和GB 474-2008这两种方式。所以说煤样采制的成功与否是决定灰分测定是否准确的关键，是保证其他程序顺利进行的第一道关口。 （2）称样
1）称量也是影响煤炭灰分精度的重要因素之一，一般在称量之前必须用药匙或者玻璃棒之类的物体将其搅拌均匀，这样做的目的是为了确保煤样均匀，因为煤样只有事先搅拌均匀，然后再分几次从不同部位采取而不是只从试样表面采取，这样情况下的测量结果才具备代表性和准确性。
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2）一般都是采用空气干燥剂煤样作为煤质分析的煤样，所以一定要做好煤样的防潮和防湿度工作。煤样在称量时是在空气环境下进行的，为了防止煤样中的内在水分过快蒸发，应确保整个称量的环境是在较为干燥的环境下进行的。一般我们采取的操作方式是：称量煤样之前，将天平内的干燥剂取出，同时将天平的边门打开以确保空气进入这样是为了让天平内的空气也能达到干燥状态，最后当称量结束后，不要忘记将天平内原有的干燥剂在放回其中。分析煤样的粒度一般是不能大于0.2mm，由于其表面积大，颗粒分散，煤样的水分很容易被干燥剂所吸收，所以称量时如果未将干燥剂取出，样品的重量会随着时间的推移而逐渐减轻，对于分析水分高或还含有一部分外在水分而未达到空气干燥状态时的煤样，试样出现以上减重的现象更为明显。因此称样时应确保外界空气的干燥，后则即使其他工作都做得天衣无缝，还是会出现测量不准确的情况，影响测量结果的真实可靠性，从而也就失去了测量的目的。
3）当煤样充分燃烧完毕，称量灰分的时侯，还不能把干燥剂从天平内取出，因为如果在这个时候就取出干燥剂，会使好不容易达到绝对干燥的样品会吸收空气中的水分，从而影响最终的测量值，除了不能取出干燥剂外，在称量过程中还应减少开天平门的次数，没事的话尽量不要打开它。用标样在两种状态下作比较，其结果见表1。
由上表的数据我们可以知道，灼烧完毕后灰样应在绝对干燥状态下称量。 （3）温度 1）室温
在灰分测定中，室温也是影响测量结果的一个重要因素，它主要是影响快灰的测定（GB/T212-2008，方法B）。我们采用相同的方法控温和计时，如果室温不同的情况下，所测定的结果也会有所不同。原因是因为室温不同，那么炉温下降的快慢程度也会视温度而定。低室温的环境下，打开炉门后，炉内温度下降情况明显高于高室温的情况，在这种情况下，煤中硫在炉温恢复过程中会被氧化得更充分些，而且产生的废气会很快排出，这样的话，被氧化钙固定下来的质量比例高于高室温的情况。经过大量的实验证明：室温较低的情况下所测量的结果一般会比室温高是所测量的结果更加准确。在实际工作中，为避免因室温不同而引起的测定误差，可采用两种方法：一是提高预热温度的办法，即在室温较低时，将炉温升至900℃后，立即进行快灰测定；二是增加炉体总体热容量，即在室温较低时，将炉温升至850℃，并在此温度下保持1h左右，再进行快灰测定。 2）升温速度
初期升温速度，主要是会影响慢灰的测定（GB/T212-2008），这是因为在加热初期，煤样的升温速度是直接影响煤中硫所被固定下来量的多少。多次实践证明：含硫量越高的煤样，对结果的影响就会越大。因此，对灰分测定结果影响较大的应该是初期升温到500℃的时间长短。升温时间越短，所测得的灰分含量就越高；相反升温时间越长，所测得的灰分含量就越接
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近准确值。因此在实际操作中必须严格按照国标规定初期升温速度不得少于30min，一般来说，以35min-45min为宜，这样测定的结果比较准确。 （4）冷却时间
煤样燃烧完后，冷却时间也会影响测量的准确度。因为灼烧后煤灰会吸收空气中的水分，由上可知，这种情况会使得测定的结果偏高。样品暴露在空气中的时间越长，其测定结果越会高，当空气中的温度更大时，其影响会更加明显。所以，有关工作人员在实际操作过程中，必须严格按照国际标准执行，在空气中冷却5min～右，并且实验室湿度不易过大。 （5）马弗炉恒温区的标定
仪器设备应符合GB/T212-2008的要求，马弗炉恒温区应经常校定，至少每季度用标准煤样标定一次。
二、临涣选煤厂关于煤炭灰度测定的现状以及解决办法
2009年12月底临涣选煤厂西区三期系统投产以来，一直是向很好的趋势在发展。但是近几年。随着原料煤的质量不断变差，三期系统粗精煤灰分超标，大大降低了原先的产率，严重制约了选煤生产，影响其经济效益。
选煤系统中的粗煤与精煤是选煤厂混精的重要组成部分，其灰分的控制是对选煤厂的选煤系统是否运行良好的一个重要的评价标准。
临涣选煤厂要做的就是降低粗煤泥精煤，做好选煤的初级工作，严格控制好以上几个影响煤样灰分测量精确度的因素。另外，降低粗煤泥精煤可采取一些治本有效的方法，比如像改变入料旋流器组的底流口尺寸、增大弧形筛的筛缝、减小粗煤泥离心机的刮刀间隙等。 三、结语
灰分测定在各个选煤厂虽然是常规操作，但是细节决定成败，对待常规操作更是不可忽视。应当坚持科学发展观，以严谨的科学态度来对待工作上每一个细小的环节，这样才有提高测定结果的准确度，杜绝一切由于测量不准却而引起的问题才，才有利于指导生产和实际应用。