煤質(zhì)檢測中針對灰分誤差的研究與解決方法

武威市質(zhì)量計(jì)量檢驗(yàn)檢測中心 甘肅武威 733000

煤炭是植物深埋與地下，經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)變化形成的一種固體可燃性礦物。而煤炭灰分則是煤炭完全燃燒后的剩余殘?jiān)?。作為煤炭?jì)價指標(biāo)的灰分，對煤的使用、儲存及運(yùn)輸都有影響。科學(xué)的降低煤質(zhì)檢測中灰分誤差的前提，是對灰分誤差發(fā)生的原因進(jìn)行深度的剖析，針對其原因，做好解決舉措。

1 煤質(zhì)檢驗(yàn)中灰分誤差的影響因素

1.1 樣品稱量的準(zhǔn)確性

現(xiàn)階段的稱量儀器大多是國家檢測認(rèn)定的電子化稱重儀器，所以在稱量中的誤差影響還是相對較小的。我認(rèn)為，稱量工作的工作人員對準(zhǔn)確性影響是必然的，降低誤差的主要途徑，首先是要按照相關(guān)規(guī)范來操作，樣品稱量要做到快捷、準(zhǔn)確，樣品稱量的量也十分重要，稱量過少的話，樣品本身的代表性就會過小，但樣品過多的話，灰皿底部平攤的厚度就會增加，而過厚會讓樣品的燃燒時間變長，那么測值在一定程度上是比正常偏高的，這些都是對稱量工作人員的專業(yè)技能有所要求。

1.2 入爐灰化殘?jiān)奈?/h3>

樣品在灼燒處理后，煤炭中的灰分在這段期間會吸收空氣中的水分，而檢驗(yàn)環(huán)境的溫度越高，水分的吸收量將會越大。從馬弗爐中取出煤灰后一定不能在空氣中滯留時間過長，避免水分參數(shù)的增高對最終灰分結(jié)果的精度不夠準(zhǔn)確[1]。

1.3 燃燒的溫度

煤樣必須在規(guī)定時間內(nèi)灼燒殆盡，其溫度是必須做好控制的。因?yàn)闇囟仍?15℃環(huán)境中，煤炭之中的硫酸鹽在保持原狀的基礎(chǔ)上，碳酸鹽變得完全飛蛾，但環(huán)境溫度在1000℃中，硫酸鹽會逐步分解，1350℃以上的環(huán)境溫度中灰分中的硫酸鹽便會分解干凈，這對灰分測量來說無疑是導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的因素。

1.4 爐溫的校準(zhǔn)

馬弗爐的內(nèi)部溫度是否充分，對煤炭中的黃鐵礦和有機(jī)硫都有著一定的影響，會導(dǎo)致其在爐內(nèi)氧化不夠充分，如果馬弗爐的溫度過低，煤炭中的碳酸鹽分解不夠徹底，從中測量數(shù)值的升高直接導(dǎo)致結(jié)果的精準(zhǔn)度變低；馬弗爐內(nèi)的溫度過高，那么煤炭中的硫酸鹽分解后會讓灰分的檢測值偏低。而且我在實(shí)際工作中也發(fā)現(xiàn)，有時馬弗爐的內(nèi)部實(shí)際溫度與儀表顯示的溫度存在一定的差異，不加以控制的話肯定會對灰分結(jié)果帶來更大的偏差[2]。

2 煤質(zhì)檢驗(yàn)中降低灰分誤差的有效舉措

（1）稱取煤樣的大小應(yīng)按規(guī)定選取粒度＜0.2，控制稱量在（1±0.1）g，在操作中要高專業(yè)水平的將其盡可能的均勻平攤在灰皿底部，總質(zhì)量不超過0.15g/cm2,。稱量儀器選用校準(zhǔn)過的電子分析天平，且天平內(nèi)的干燥劑要做好檢查和更換，并在稱樣前將干燥劑取出。在稱量過程中需要工作人員注意的是環(huán)境溫度變化情況，并對其進(jìn)行控制，在化驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，保證持續(xù)使用同一砝碼，灰皿的溫度也要與室溫相統(tǒng)一，讀數(shù)前先將實(shí)驗(yàn)室的門窗關(guān)閉。檢驗(yàn)人員在操作中也要保持接觸灰皿手指的干燥性。另外是煤樣稱取前先在瓶中對其進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，攪拌時間應(yīng)＞2min，確保煤樣的均勻性，在爐內(nèi)能夠達(dá)到完全灰化，并且可以保證煤樣的代表性。最后是用清潔過的取樣勺將煤樣瓶中分不同部位來取樣，且要做到少量多次，并保證每次取樣的均勻[3]。

（2）灰皿使用檢測前要做好處理工作，操作前先將相關(guān)灰皿進(jìn)行灼燒，目的是保證溫度的恒定，然后在做清潔并放入干燥器中備用。需要強(qiáng)調(diào)的是，如果檢驗(yàn)中需要用到新灰皿，則需要將其在815℃環(huán)境下對其進(jìn)行灼燒至少3次，并且保證新灰皿的物質(zhì)灼燒損失量＜0.0010g的幅度值才能投入使用中。

（3）馬弗爐內(nèi)的問題時至關(guān)重要的，所以對其的控制應(yīng)該是初期，將常溫加熱至500℃并控制其升溫時間要在3-40min內(nèi)，馬弗爐不僅需要用煙囪來排除分解后的SO2，而且在操作中要在爐門留15mm左右的縫隙來輔助煙囪的作用，幫助煤樣充分氧化，并有效降低硫氫化物與氧化物的接觸，這樣才能更好的保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。而且爐門的縫隙要結(jié)合實(shí)際情況來定奪，比如升溫的速度很快，那么縫隙也要相應(yīng)的加大，這對工作人員的專業(yè)性及工作經(jīng)驗(yàn)都有著較高的要求，爐門縫隙的尺度還要結(jié)合爐型、煤種來綜合考慮[4]。

（4）煤樣完全灼燒后，煤灰要在空氣中冷卻時間為≥5min，并將其快速放入干燥的容器中，靜待煤灰溫度下降為室溫后，在對其進(jìn)行稱量。我在這一步中需要強(qiáng)調(diào)的時，實(shí)際工作中常見陰雨天氣或者比較潮濕的天氣，這種情況下，煤灰冷卻時間要進(jìn)行相應(yīng)的減少，畢竟煤灰對水分的吸收是影響灰分誤差的一大因素，在實(shí)際操作中，一定要結(jié)合情況來科學(xué)的安排[5]。

3 結(jié)語

煤炭是一種極其復(fù)雜的有機(jī)物和無機(jī)礦物質(zhì)等組成的混合物，這些混合物經(jīng)過一定條件轉(zhuǎn)化，剩余下來的殘?jiān)Q為煤炭的灰分。煤炭的灰分是一種廢物,它不僅影響煤炭的熱值,而且給煤炭加工利用等都帶來有害的影響，因此，煤炭灰分的檢測結(jié)果對煤炭質(zhì)量來說有著決定性意義，如果煤炭灰分的檢測結(jié)果誤差較大，無疑對煤炭生產(chǎn)企業(yè)及用戶帶來負(fù)面影響和一定的損害?；诖?，除了上述所介紹的降低誤差的舉措，還要對用戶的煤質(zhì)反饋信息來結(jié)合，控制誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。