探究自動(dòng)測(cè)硫儀在煤質(zhì)檢驗(yàn)中的使用及維護(hù)

吳卿

摘 要：我國(guó)是煤業(yè)大國(guó)，而煤炭在開采后存在硫成分，隨著煤炭的燃燒，硫?qū)⑸啥趸蚺c三氧化硫，排入大氣后會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，出現(xiàn)酸雨問題，威脅到人類、動(dòng)植物和建筑表面。二氧化硫與三氧化硫會(huì)導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)問題，是鍋爐高低溫腐蝕與灰塵堵塞的主要因素。自動(dòng)測(cè)硫儀可以快速檢測(cè)煤炭中的硫含量，在生產(chǎn)煤炭的過(guò)程中應(yīng)用十分廣泛。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)測(cè)硫儀；煤質(zhì)檢測(cè)；使用維護(hù)

中圖分類號(hào)：TQ533 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）32-0071-01

硫是一種與煤炭伴生的有害元素，而煤炭中的硫含量則成為了評(píng)價(jià)煤炭質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，環(huán)境惡化現(xiàn)象逐漸加劇，國(guó)家對(duì)煤炭生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染進(jìn)行了控制，而用戶也提出了更多的要求。在煤廠進(jìn)行選煤工作時(shí)，需要使用自動(dòng)測(cè)硫儀，但是在工作的過(guò)程中，自動(dòng)測(cè)硫儀往往會(huì)出現(xiàn)大量故障，測(cè)硫儀管理工作已經(jīng)成為了決定煤廠生產(chǎn)效率的核心因素。

1 自動(dòng)測(cè)硫儀的原理與故障

1.1 自動(dòng)測(cè)硫儀原理

測(cè)硫儀主要通過(guò)庫(kù)侖滴定法檢測(cè)煤炭含硫量，檢驗(yàn)樣本通過(guò)高溫、催化劑在空氣中燃燒，燃燒過(guò)程使煤炭中的硫元素氧化生成二氧化硫與三氧化硫，生成的氣體直接帶入電解池，經(jīng)過(guò)反應(yīng)后生產(chǎn)亞硫酸與硫酸，電解液中的碘化鉀電位平衡將被破壞。電解池發(fā)生電解現(xiàn)象，電解出的碘成為滴定亞硫酸含量的滴定劑，儀器電解階段所耗電量，通過(guò)電解定律確定煤炭中的硫含量。

1.2 自動(dòng)測(cè)硫儀故障

在接通電源后，儀器指針立刻滿轉(zhuǎn)，在長(zhǎng)時(shí)間通電后，爐溫仍然無(wú)法達(dá)到1 150 ℃。生產(chǎn)階段突然斷電，燃燒爐流入電解液，異徑管破損。電解池磨損嚴(yán)重，使用壽命下降。玻璃熔板覆蓋大量黑色沉積物，氣流無(wú)法正常通過(guò)，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確率下降。干燥塔硅膠應(yīng)定期更換，但是硅膠更換難度較大。部分自動(dòng)測(cè)硫儀的攪拌器與電解池?zé)o法通用，加大了維護(hù)管理難度。

2 操作注意事項(xiàng)

2.1 開啟溫控開關(guān)

在儀器升溫階段，初始電流應(yīng)小于5 A，在溫度升高至250～350 ℃后，將電源調(diào)整至10 A以下。在最初的電流調(diào)節(jié)階段，不能突然大幅調(diào)節(jié)，否則可能導(dǎo)致硅碳管壽命下降。而且在上次測(cè)定后沒有清理管壁水分，在爐溫突然升高的情況下，燃燒管可能破裂。

2.2 注入電解液

在爐溫達(dá)到1 150 ℃后，可以開啟電磁泵開關(guān)，并且設(shè)置空氣流量計(jì)轉(zhuǎn)子為1 100 ml/min。在電解池漏斗內(nèi)注滿電解液，使用活塞漏斗控制電解液加入量，在漏斗內(nèi)預(yù)留部分電解液。活塞漏斗必須保證存在電解液，避免空氣倒抽電解池，電解液倒入燃燒管發(fā)生炸裂事故。

2.3 開啟攪拌器

打開攪拌器電源，從小到大調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使電解池?cái)嚢璋艨梢哉９ぷ?，避免因?yàn)閿嚢璋艮D(zhuǎn)速過(guò)快出現(xiàn)停轉(zhuǎn)事故。

2.4 關(guān)閉活塞

關(guān)閉電解池與燃燒管的連接活塞，在速抽后如果氣壓降至550 ml/min以下，則代表電解池與干燥系統(tǒng)的氣密性較為平均。如果存在漏氣現(xiàn)象，需要檢查乳膠管、干燥管是否存在破裂問題，橡皮塞是否正常塞緊，硅橡膠管密閉性是否正常，在完成檢測(cè)后開始下一階段。

2.5 庫(kù)侖滴定

在爐溫達(dá)到1 150 ℃后，將電解選擇鈕調(diào)節(jié)至“Ⅰ”。調(diào)節(jié)后，等待庫(kù)倫滴定發(fā)生，如果沒有出現(xiàn)庫(kù)倫滴定，積分儀將不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)變化，則需要確定電解液放置時(shí)間，如果時(shí)間較長(zhǎng)，碘會(huì)出現(xiàn)沉積問題，如果時(shí)間正常，可能使碘化鉀質(zhì)量存在問題。此時(shí)，需要將高含量含硫煤礦進(jìn)行燃燒，使庫(kù)倫滴定正常進(jìn)行。在完成后，可以進(jìn)行樣品測(cè)定。

2.6 后期處理

在完成試驗(yàn)后，應(yīng)將電解選擇鈕調(diào)回“O”位，關(guān)閉連接管的活塞，關(guān)閉攪拌器，打開活塞漏斗排除電解液。關(guān)閉后需要使用蒸餾水沖洗電解池，在清洗后開啟連接管活塞，抽離熔板上殘留的水珠，之后關(guān)閉電磁泵與積分儀開關(guān)。在切斷溫控電源前，應(yīng)將電流調(diào)至5 A以下，在硅碳管溫度降至750 ℃后，關(guān)閉總電源，避免硅碳管因?yàn)闇囟认陆刀霈F(xiàn)破損。如果沒有采取標(biāo)準(zhǔn)操作流程，電解選擇鈕停留在“I”位，攪拌器關(guān)閉后，電極將被污染，如果在放掉電解液前關(guān)閉電磁泵，而且連接管活塞仍然開啟，電解液就會(huì)被吸入燃燒管，燃燒管溫度并未下降至正常溫度，遇到電解液就會(huì)導(dǎo)致燃燒管炸裂。所以，在完成試驗(yàn)后，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)流程關(guān)閉開關(guān)。

3 維護(hù)措施

3.1 指針滿轉(zhuǎn)

該問題是由測(cè)量回路導(dǎo)致的，在回路開路后，會(huì)導(dǎo)致指針滿轉(zhuǎn)，通常是受到檢修燃燒爐工作影響。需要檢查是否有熱電偶絲融斷，也需要檢查補(bǔ)償導(dǎo)線連接情況。

3.2 爐溫升高過(guò)慢

在長(zhǎng)時(shí)間送電后，爐溫仍然無(wú)法提升至1 150 ℃，其原因?yàn)椋?/p>

①電源電壓低，導(dǎo)致加熱電流不足（正常加熱使用5～7 A電流，不能超過(guò)10 A）。

②可控硅出現(xiàn)破損或觸發(fā)電路存在故障。

③1 A保險(xiǎn)管融斷。

3.3 電解液倒吸

如果電源突然斷電，燃燒爐吸入電解液，將燃燒爐提高25～30 cm，并且通過(guò)長(zhǎng)乳膠管連接玻璃融貫與燃燒管，異徑管需要使用硅膠管連接玻璃活塞。使用該方法即使突然中斷電源、化驗(yàn)人員不在現(xiàn)場(chǎng)，也不會(huì)發(fā)生電解液倒吸問題，從而能夠保護(hù)異徑管與硅碳管。

3.4 電解池底部磨損

在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，電解池底部將不斷被磨損，應(yīng)在底部安置4 mm的玻璃片，通過(guò)砂紙打磨粗糙，使電解池底部阻力增加，并且使用黏膠將玻璃黏膠粘至底部，通過(guò)該方法改造后，將不會(huì)出現(xiàn)電解池底部磨損問題，使電解池使用壽命得到有效提升。在使用該方法前，需要取下電解池螺絲，加入玻璃片，之后擰緊螺絲，在黏膠凝固后使用。

3.5 沉積物淤積

在長(zhǎng)時(shí)間的使用后，玻璃熔板上將覆蓋一層黑色沉積物，嚴(yán)重影響測(cè)定準(zhǔn)確性。根據(jù)儀器說(shuō)明書，需要浸泡2.5～3.5 h，可以有效解決沉積物淤積情況，或者在異徑管與硅膠管中填入硅酸鋁，并且及時(shí)更換填充物。

3.6 更換干燥塔硅膠

干燥塔硅膠必須定期更換，但是更換難度十分大。在電解池上部使用玻璃覆蓋，并且在安裝上部抽氣管，使用夾子固定，并且連接150 cm膠皮管，作為添加電解液的設(shè)備。在連接膠皮管后，凈化裝置干燥塔前需要添加干燥瓶，并且將其串聯(lián)至泵外，使用該方法，可以使吸水效果更加優(yōu)秀，也可以增加干燥塔的最大使用時(shí)間，化驗(yàn)員可以快速更換硅膠，使自動(dòng)測(cè)硫儀的準(zhǔn)確性得到有效提升。

3.7 通用型較差

由于設(shè)備型號(hào)存在一定差異，所以電解池與攪拌器無(wú)法通用。提高電解池通用性，需要將電解池上蓋安裝電解電極與指示電極，并且將其焊接進(jìn)插座之中，在焊接過(guò)程中一定要注意接入電極的線路，如果接線錯(cuò)誤，很有可能導(dǎo)致自動(dòng)測(cè)硫儀損壞。

4 結(jié) 語(yǔ)

目前常用的自動(dòng)測(cè)硫儀測(cè)定速度快，結(jié)果較為精準(zhǔn)，操作方法簡(jiǎn)便，具有較高的自動(dòng)化水平，設(shè)備體積小，非常適合選煤廠在生產(chǎn)工作中應(yīng)用。為了加強(qiáng)自動(dòng)測(cè)硫儀使用效果，應(yīng)采取通用性較強(qiáng)的自動(dòng)測(cè)硫儀，在設(shè)備損壞后可以快速更換，降低自動(dòng)測(cè)硫儀維護(hù)難度。操作人員必須了解儀器的使用說(shuō)明，并且了解在使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的故障，延長(zhǎng)使用壽命。

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