鄂尔多斯市神东检测有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017209
摘要:在当前经济发展中,煤炭行业在其中发挥着重要作用。煤炭质量对煤炭企业来讲至关重要,煤炭市场的竞争实质是质量的竞争,同样产品比价格,同样价格比质量,同样质量比服务,只有积极主动,才能立于不败之地,否则,消极被动将无立足之地。本文主要对如何加强商品煤样采制样代表性的方法进行探讨。
关键词:商品煤;煤样采制样;采制样;代表性
引言
煤炭产品质量检测是双方贸易结算的重要依据,商品煤样的采制是检测的重要环节,是误差的主要来源,在煤炭采制化过程中煤样的采取占总误差的80%,煤样的制备占总误差的16%,煤样化验占总误差的4%。因此不当的操作必将导致分析化验结果代表性较差。分析影响煤样代表性因素,有客观因素即煤自身组成的不均匀性,它是我们无法改变的;另一个是煤样采制化操作过程中的人为因素,因此要使试样有较强的代表性,我们只能从加强采制样操作这一方面入手。
1、煤炭采制样过程及国家标准
煤炭采制样过程分为样本采集和样本制备两个环节,其目的是为了获得一个其化验结果能够代表整批被采煤的试验煤样。煤炭采制样需为了满足不同煤质化验目的而进行采制样设计,预先对被采煤的来源、品种、批量、标称最大力度、质量历史状况等进行了解。煤炭采制样的设计方案如下:第一,确定被采样的煤源、批量和标称最大粒度;第二,确定欲测定的参数和需要的试样类型;第三,确定或假定要求的精密度;第四,决定用连续采样还是间断采样;第五,决定子样合并成总样的方法(直接合并或是缩分后合并)和制样方法;第六,测定或假定煤的变异性(即初级子样方差)和制样、化验方差;第七,确定采样单元数和每个采样单元的子样数;第八,根据煤的标称最大粒度确定总样和子样的最小质量;第九,决定采样方式:系统采样、随机采样或随机分层采样;时间基采样或质量基采样;并确定采样间隔;第十,样本制备,按照实验要求进行干燥、破碎、混合和缩分构成,得到满足不同目的的采样结果;第十一,对采制样结果进行采制样过程叙述、技术评定,偏倚分析和样本代表性分析,作出采制样技术报告。为了规范煤炭采制化,国家于1964年就制定了煤炭采制化国家标准。我国现在实行的国家标准是《商品煤样人工采取方法》GB475-2008和《煤样的制备方法》GB474-2008,标准制定以ISO18283:2006(E)为基础,同时结合我国煤炭生产和消费实际,部分参照GB475-1996和GB474-1996,该标准与国际标准接轨,并且不与现实行的《商品煤质量抽查和验收方法》GB/T18666-2014和《煤炭机械化采样》GB/T19494-2004标准相矛盾,并且对全国煤炭质量化验进行了统一规范,对煤炭采制化进行了更加细致的规范,增加了采样方法和采样精度核定的方案。
2、煤样的采样要求
采样的基本要求,是被采样批煤的所有颗粒都可能进入采样设备,每一个颗粒都有相等的机率被采入试样中。
为了保证所得试样的试验结果的精密度符合要求,采样时应考虑以下因素:
a)煤的变异性(一般以初级子样方差衡量);
b)从该批煤中采取的总样数目;
c)每个总样的子样数目;
d)与标称最大粒度相应的试样质量。
2.1采样单元和总样的分配要合理
如果我们所要采的煤样的粒度是不均匀的,如原煤、筛选煤、混煤等,我们就应根据煤量将该批煤划分为几个采样单元。有几个采样单元就有几个总样,分别对这几个总样进行化验,就可以直观地表达出这整批煤的质量。这一质量结果就比只把这一批煤做为一个采样单元,只出一个总样的质量结果代表性要强。
2.2子样数目与分布的整体确定
在商品煤采样的过程,要根据煤质中的品种、数量采用相应的采样方法,在此基础上确定合理的子样数目。可以依据商品煤的灰分来进行确定,在遵循宁多不少的原则下,可以对煤样按照灰分大于20%的标准来确定。
原煤、筛选煤、精煤及其他洗煤(包括中煤)的基本采样单元子样数列于表1。
3、煤样的制备要求
试样制备的目的是通过破碎、混合、缩分和干燥等步骤将采集的煤样制备成能代表原来煤样特性的分析(试验)用煤样。
在下列情况下应对制样程序和设备进行精密度核验和偏倚试验:
a)首次采用或改变制样程序时;
b)新的缩分机和制样系统投入使用时;
c)对制样精密度产生怀疑时;
d)其他认为须检验制样精密度时。
3.1筛分与破碎过程
筛分是一个按粒度分级的过程。筛分时不可硬性磕、振筛子,强行让不应透筛的筛上物透筛,而应把超限颗料都分离出来,并将筛上物全部破碎到规定粒度以下,这样可使性质不均匀的试样分散的更好。破碎是减小试样粒度的过程。减小粒度是为了减少缩分过程产生的粒度偏析现象,从而减小缩分误差。因此,破碎时一定要将留取的试样全都破碎到规定粒度以下再缩分,再者应注意的是破碎时不能任意丢弃煤样,应尽量保证煤样的完整性。
3.2从掺合与缩分方面分析
掺合是一个使试样的性质均匀的过程。缩分方法分机械缩分方法和人工缩分方法。机械缩分制样设备设计时已按标准设计好的,下面主要说明人工缩分方法。
1.二分器法
使用二分器缩分煤样,缩分前可不混合。缩分时,应使试样呈柱状沿二分器长度来回摆动供入格槽。供料要均匀并控制供料速度,勿使试样集中于某一端,勿发生格槽阻塞。
当缩分需分几步或几次通过二分器时,各步或各次通过后,应交替地从两侧接收器中收取留样。
2.棋盘法
将试样充分混合后,铺成一厚度不大于试样标称最大粒度3倍且均匀的长方块。如试样量大,铺成的长方块大于2m×2.5m,则应铺2个或2个以上质量相等的长方块,并将各长方块分成20个以上的小块,再从各小块中部分别取样。
为保证缩分精密度和防止水分损失,混合和取样操作要迅速,取样时样品不要撒落,从各小方块中取出的子样量要相等。
3.条带截取法
将试样充分混合后,顺着一个方向随机铺放成一长带,带长至少为宽度的10倍。铺带时,在带的两端堵上挡板,使粒度离析只在带的两侧产生。然后用一宽度至少为试样标称最大粒度3倍、边高大于试样带厚度的取样框,沿样带长度,每隔一定距离截取一段试样为子样。将所有子样合并为缩分后试样。每一试样一般至少截取20个子样。
4.堆锥四分法
堆锥四分法是一种比较方便的方法,但有粒度离析,操作不当会产生偏倚。为保证缩分精密度,堆锥时,应将试样一小份、一小份地从样堆顶部撒下,使之从顶到底、从中心到外缘形成有规律的粒度分布,并至少倒堆3次。摊饼时,应从上到下逐渐拍平或摊平成厚度适当的扁平体。分样时,将十字分样板放在扁平体的正中间,向下压至底部,煤样被分成四个相等的扇形体。将相对的两个扇形体弃去,另两个扇形体留下继续下一步制样。为减少水分损失,操作要快。
5.九点取样法
本方法仅用于抽取全水分试样。
如图1所示,用堆锥法将试样掺合一次后摊开成厚度不大于标称最大粒度3倍的圆饼状,然后用与棋盘缩分法类似的取样铲和操作从图1所示的9点中取9个子样,合成一全水分试样。
3.3采制样工作要做严做细
在实际采样前,应严格按照国标规定要求,认真计算明确相关项目:总样最小质量、子样最小质量、最少子样数的计算值,并在满足国标表中规定值的情况下,按系统法或随机法确定子样的如何分布。初级子样应分布于整个采样单元中。当要求的子样数等于被采批煤的车厢数时,每一个车厢应采取一个子样;当要求的子样数大于被采批煤的车厢数时,每一个车厢的子样数等于总子样数除以车厢数,如除后有余数,则余数子样应分布于整个采样单元。分布余数子样的车厢可用系统方法或随机方法选择。当要求的子样数小于被采批煤的车厢数时,应将整个采样单元均匀的分成若干段,然后用系统方法或随机方法,从每一段中采取一个或数个子样。
3.4对误差进行控制
不能否认的是,在样品采制化过程中一定会产生误差。一般来说误差分为两种类型,一种是系统误差,另一种是随机误差。由于客观因素不同而产生结果差异的现象叫作系统误差。具体来说系统误差主要有试剂误差、方法误差、操作误差、仪器误差和环境误差等。这些误差都是人为造成的,通过采制化人员的严格按标准认真、细致的采制化过程的操作是可以避免的,尽量减少采制化过程中的误差。实验室化验多采用物理、化学等方法和手段对产品的质量进行测试,各种设备仪器和化学试剂是最主要的试验条件。应当定期应用标样进行仪器校正。与系统误差相对应的称为随机误差,是一些随机的偶然的因素导致的误差,这种主要是由于操作人员本身和各种意外因素所产生,因此并不易被察觉,除了加强培训并做好采制化过程中的各种环境的检查之外,在经过大量实验之后,随机误差也可以得到一定的控制。
结语
实际上,采制样工作是一个细致的工作,来不得半点疏忽大意,失之毫厘,谬以千里,只有执行标准零缺陷,严格规范操作,才能使商品煤采制样更具代表性,才能减少煤质误差和纠纷,才能在贸易双方结算中更具发言权,所谓细节决定成败,就是这个道理。一个企业要在市场竞争中立于不败之地,必须大胆抓质量,视质量为生命,否则,终究会被市场淘汰。
参考文献
[1]GB475—2008《商品煤样人工采取方法》
[2]GB474—2008《煤样的制备方法》