选煤厂煤质学习资料

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煤炭快速浮沉试验方法煤炭快速浮沉试验的目的在于及时掌握入选原料煤的可选性和选煤产品（或产物）的密度组成，以便控制和指导选煤生产。一、一般规定（1）重液：试验用重液采用氯化锌水溶液，其密度一个相当于精煤的分选密度，另一个相当于矸石的分选密度。重液的配制方法：① 重液用于各种煤样的各类浮沉试验，包括煤炭浮沉试验、煤粉浮沉试验、快速浮沉试验等。②配制重液时，应穿工作服、戴眼镜、橡胶手套和口罩。③配制有机重液和进行有机重液的浮沉试验时，均应在通风良好的橱内进行。④氯化锌重液和有机重液可参照本表进行配制。重液配制参考表密度/g·cm-3氯化锌重液的质量浓度/%四氯化碳和苯配成的重液（体积百分比）三溴甲烷和四氯化碳配成的重液（体积百分比）四氯化锌苯三溴甲烷四氯化碳1.3316040——1.4397426——1.5468911——1.652——2981.758——11891.863——21792.072——4159⑤高密度无机重液可采用稀释或蒸发的方法进行配制。⑥用密度计（最小刻度值0.001g/cm3）检测配制好的重液，重液密度应准确到0.003g/cm3。（2）煤样：选煤厂为了控制各工序的产品质量和机械设备的工艺效果所采取的煤样称生产检查煤样，其分析试验结果可作为指导生产操作及控制生产指标的依据。1、生产检查主要项目和采样一般原则生产检查煤样包括入选原煤、中间产物、最终产品和为控制生产操作条件而采取的煤样。不同煤样的采样目的、性质及要求均不相同。①入选原煤煤样 原料煤是选煤厂的加工对象，对其数量、质量的变化情况必须进行研究和分析，以制定出合理的分选指标。入选原煤煤样通常在进入主厂房的带式输送机上采取，若原煤性质不稳定，粒度较大，采取的子样数目应较多，子样质量应较大。②精煤煤样精煤是选煤厂的主要产品，必须随时了解和掌握精煤的数量、质量情况。精煤煤样包括最终精煤煤样和生产中间环节的精煤煤样，通常在脱水后采取，如在精煤带式输送机、脱水（介）筛出口、离心脱水机产物出口处等部位采取。精煤质量比较均匀，但因为它是选煤厂的主要产品，直接关系到选煤厂的经济效益，因此要检查得勤一些，采取的子样数目要安排得当，子样质量可以适当一些。③中煤、矸石煤样中煤是选煤厂的副产品，从中煤和矸石的数量、质量指标可以了解选煤设备分选效果的好坏以及各产物的损失和污染情。中煤、矸石煤样包括最终中煤煤样和最终矸石煤样和中间环节煤样，通常在中煤和矸石斗式脱水机卸载处或带式输送机的煤流中采取。检查的间隔时间可根据需要适当长一些，子样数目也可适当少一些。由于中煤、矸石粒度较粗，密度较大，子样质量应相应较大。④浮选入料、浮选精煤、浮选尾煤煤样采取浮选煤样是为了分析浮选系统工作情况制定浮选的药剂制度，从而生产出合格精煤。浮选入料可在矿浆预处理装置出料管中采取；精煤可在过滤机脱水后滤饼中采取；尾煤在尾煤槽中采取。由于浮选作业比较稳定，粒度细，因此检查的间隔时间可适当延长，子样数目可少一些，子样质量也可相应小。2、采样工具 ①采样铲、接斗和采样器采样铲、接斗和采样器的要求均同商品煤采样。②选煤机溢流口采样器在选煤机溢流口采样，用除底部五面网底的箕斗式采样器，筛网孔径应与选煤机分选下限一致。采样器的高度不小于溢流层的厚度，宽度不小于分选物料最大粒度的2.5—3倍。③煤泥水采样器煤泥水采样器能容纳煤泥水最大流量以及瞬间全断面的全部流量。3、采样间隔时间和子样质量选煤厂生产检查煤样在选煤机常负荷运转5—10min后随机采取，采样按时间基采取。采样最大时间间隔和子样最小质见下表。选煤厂煤质分析与技术检查煤样名称采样最大时间间隔/min子样最小质量或体积采样地点入选原料煤204kg入选前煤流中装仓精煤202kg入仓前煤流中选煤机精煤152kg选煤机溢流口中煤、洗混煤、矸石304kg中煤、洗混煤、矸石流中选煤机中煤、矸石304kg斗子卸料口或溜槽出口处浮选精煤301kg过滤机滤饼（或其他脱水设备的产品）浮选入料301L矿浆准备器出料管浮选尾矿301L浮选尾矿槽洗水等煤泥水样1201L水流由高向低的流出口处煤泥回收筛精煤202kg回收筛精煤卸料处粒级煤302—5kg粒级煤煤流中4、采样点及采样方法 ①在煤流中采样在煤流中采样同商品煤样的采取。②对斗子提升机采样对斗子提升机采样应在斗子卸料的出口处或溜槽底开口处采样，采样口的宽度应保证能采到煤流的全断面。见表溜槽底采样口宽度煤最大粒度/mm≤50＞50—100＞100采样口宽度/mm150250350③选煤机溢流口采样采样在煤流全断面按左中右顺序进行。采样时采样器底部紧压溢流堰，以截取溢流层的全高，采样器装满后迅速提起，使已采取的煤样不被水冲出，等水通过网底后，将试样倒入煤样桶中。若用机械手取样，可沿溢流堰从一端开始一次取全断面。④煤泥水样采取煤泥水样在煤泥水流由高向低（或设堰）的流出口处采取，采样时应截取水流全宽或沿水流的全宽以均匀的间隔采取。5、采样精密度生产检查煤样采样精密度同商品煤样采样精密度。6、自动采样机各选煤厂根据检测目的和具体要求以及采样点的不同情况研制了不同类型的采样机。这些采样机主要用于在输送机、溜槽等煤流中采样。采样机在使用前必须进行参比试验（如停带采样），检验无系统偏差后方可使用。采样机优于人工采样，它能以同样方式动作，没有人为主观因素的干扰，节省人力、物力。下面简单介绍几种较为常见的采样机。①用于煤流卸载点的采样机 这种采样机有一个载煤斗，该载煤斗垂直于输送机运动方向，以均匀速度通过煤流。载煤斗开口宽度为煤的最大粒度的3倍。1)活动闸板式采样机采样机设在落煤溜槽处。溜槽的落煤口上装有自动闸门，可使煤流转入一个垂直采样溜槽。活动闸门用液压装置控制周期性地开启，它沿煤流全宽运行采取子样，因而子样质量取决于单位时间的煤流量和移动闸门的速度。采样间隔时间是由时间继电器控制液压装置。闸门的开口宽度应是煤的最大粒度的2.5—3倍，高度能截取煤流全厚。活动闸板式样机示意图所示。这种采样机采得的样品代表性强，但采样最大，需要经过多级采样后，才能获得最终样品，因而要有一整套煤样处理系统和足够的安装空间。2）容器式采样机由钢丝绳牵引带有长方形开口的容器在下落煤流处，在与运输机方向成直角的轨道上往复移动，开口容器通过煤流的全宽采取煤样。开口的宽度至少为煤的最大粒度的2.5—3倍；长度能采到煤层的全厚，其容积使胶带上有煤层往复一次装不满。截取煤样后，容器能自动将煤样卸下。容器式采样机示意图子样质量取决于单位时间的煤流量和开口容器通过下落煤流的速率。用时间继电器控制电动机牵引钢丝绳调节采样间隔时间。由于该采样机开口容器宽度为煤的最大粒度的2.5—3倍，容积又必须采取一个子样后还未满，所以此种采样机适用于粒度小于25mm或煤流量不是很大的煤样采取。②用于带式输送机煤流采样的刮臂式采样机 刮臂的动作是横向扫过带式输送机的全宽刮出子样，刮臂式采样机示意图如图所示。子样的质量取决于胶带上负荷和采样铲的宽度和形状。可以通过时间继电器控制电动机以相等的时间间隔采样；在装有胶带秤时，也可按通过规定的煤量，按质量间隔采样。为了避免系统偏差，采样铲运动的轨迹应与带式运输机曲度一致的，否则会产生损伤胶带或留“底煤”问题。采样铲的形状、速度以被采到的煤样中大块不被丢掉为准。由于子样质量不可能太大，此采样机仅适用于粒度小于50mm的选煤产物。③用于提升机卸载点的采样机在斗式提升机卸载点煤流相垂直的方向上，有一个能盛整斗煤样的箱车，箱车可往复运动，其宽度与厚度略大于斗子的宽度与厚度，由时间继电器以相等于斗子间隔控制一个导向板，将斗子中的物料导入车箱，斗子提升机卸载点采样机示意图如图所示。这种采样机对离析不敏感，适用于各种粒度的煤。因煤样是整斗采取，所以子样质量大，给煤样缩制带来困难。④矿浆自动取样机矿浆自动取样机不需要动力，直接由矿浆冲击取样盘运转连续取样。矿浆自动取样机示意图如图所示。其工作原理是当矿浆冲到取样伞盘2上时，矿浆沿伞盘上的弯曲叶片1流下推动伞盘旋转。伞盘每转一圈，其上的伞形开口取样勺3切割矿浆一次，取到的试样经漏斗到缩分盘6上的样槽7。缩分盘6上焊有弯曲叶片5，由取样后剩余矿浆经矿浆管4冲击使缩分盘6旋转，截取口8切割由样槽7流出的样品入样桶9，缩分剩余的试样返回矿浆主流。7、日常生产检查煤样的制备① 允许在采样地点进行混合、缩分，但需铺设钢板，有制样工具，具备混合、缩分条件。②快速浮沉煤样缩制，见图③灰分煤样缩制，见图④生产检查原始煤样，按表规定的最小质量送至浮沉室或制样室。送至制样室、浮沉室煤样最小质量最大粒度mm最小质量/kg地点5025133浮沉室4210.5制样室4210.5⑤采用机械破碎日常生产检查煤样。1）采用机械破碎时，可一次破碎到3mm，允许连续缩分到表规定的允许最小质量。2）破碎机要专机专用。如用单机破碎多种煤样时，应按煤样灰分由低到高的顺序依次进行，并用灰分相近的废煤样先冲刷，然后清扫机械。⑥送化验室作灰分快速测定的分析煤样，粒度应小于0.2mm，质量小于30g。⑦快速检查煤样可在不高于150℃温度下进行烘干。烘干过程中要经常翻动，干后立即取出。各种分析用煤样的制备要求煤样名称最后磨制或缩分时煤样最大粒度/mm粒度特征煤样量/kg备注最大粒度/mm粒度组成/mm全分析煤样0.20.2-00.1 全水分煤样A、B法13C法613613-06-020.3可磨性煤样＜6mm空气干燥煤样1Kg1.25-0.631.25-0.63mm占6mm样45%以上0.45视密度煤样131313-100.02-0.03;对Ad＞25%，St,d＞2.5%,0.04-0.06对CO2反应性煤样666-30.30热稳定性131313-61.5结渣性试验666-34煤岩鉴定11＜10.05-0.10泥化试验安氏法6转筒法10061006-3100-13＞0.50＞150浮煤样或Ad＜10%煤样G指数30.200.1-0.2mm占20%-35%0.1罗加指数30.200.1-0.2mm≥20%0.1胶质层指数31.5圆孔＜0.2mm100%＜0.1mm70%-85%,＜0.06mm55%-70%0.5奥亚膨胀度1.5破碎至通过0.16mm0.1最高内在水分30.20.1年轻煤透光率30.20.1煤的抗碎强度、堆密度和磁性物含量的测定一、抗碎强度煤的抗碎强度表示一定粒度的煤样自由落下后抗碎的能力。它与所选用的滚筒碎选机有关，是筛选厂、选煤厂设计时所用筛孔数据的参与。1、方法要点将粒度60—100mm的块煤，从2m高处自由落下到大于16mm厚度的钢板上，然后将落下的煤中+25mm 的块煤再次落下，共3次，以破碎后+25mm的块煤占原煤样质量的百分数表示煤的抗碎强度。2、试验设备（1）台秤：最大称量10kg，感量0.005kg。（2）方孔筛：孔径为100mm，60mm，25mm。（3）试验架：钢板厚度不小于15mm，长1200mm，宽900mm，四周木框高度200mm，直立2m的标记杆。3、煤样按采样标准采集具有代表性的块煤，粒度为60—100mm，并干燥至空气干燥状态。4、测定步骤（1）选取两份粒度、形状、层理类似的煤样，每份10块，称量，两份质量应尽可能接近。（2）在试验架2m高处使煤样逐块自由落下到钢板上，10块煤逐块落下后，筛出大于25mm的块煤，再进行第二次、第三次自由落下并筛分，称量大于25mm块煤，准确到0.005kg。5、测定结果（1）抗碎强度按下式计算：m1SS=×100%m式中：SS—抗碎强度，%；m1—试验后大于25mm块煤质量，kg；m—试验前块煤的质量，kg。（2）计算重复试验结果的平均值，修约到小数后一位。（3）两次重复试验结果的差值不得超过10%。二、煤的堆密度测定堆密度又叫散密度，是单位体积自然松散状态下的煤的质量（t/m3 ）。在煤仓的设计、煤堆质量的估算和运输的计算时都需要此项指标。测定煤的堆密度可用大容器，也可用小容器测定。大容器是指至少可容3t煤样的方形容器，如货车或翻斗车。小容器是指容积为0.200m3,内边长为585mm的正方体容器。所用容器越大，准确性越好，但工作量也大。对粒度小于150mm的煤可用小容器测定。方法要点是，将煤样小心地装入已知质量和容积的容器中，称量，计算堆密度。1、小容器测定煤的堆密度用最大量程为500kg台秤称量小容器，称准至0.5kg。用铁锹小心地把煤样装入容器中，煤样落下高度应尽可能小，最大不能超过0.6m。煤样装至高出容器顶面约100mm，用硬直板条将高出容器的煤样刮去，使煤样面与容器顶部平齐。称量装有煤样的容器。再按上述步骤进行重复测定。按GB/T475《商品煤样采取方法》规定采取全水分样并按GB/T211—1996《煤中全水分的测定方法》规定测定全水分。堆密度按下式计算：m1-m0m1-m0100—MtDs,ar=Ds,d=×VV100式中：Ds,ar——收到基煤炭堆密度，t/m3;Ds,d——干基煤炭堆密度，t/m3;m1——装有煤样的容器质量，kg；m0——容器的质量，kg；V——容器的体积，m3;Mt——煤样全水分，%。取重复测定结果算术平均值修约到小数点后2位报出。重复性：0.03t/m3。 2、大容器测定煤的堆密度用轨道衡或地磅称量货车或翻斗车，准确到质量0.2%。计算容器容积，准确到1%。小心地将煤样装于容器中，煤样表面整体高出容器顶面约150mm时，用硬直板条和铁锨将煤样平整至与容器顶面齐平。称量装有煤样的容器。用该容器或另一个相近容积的容器对另一部分煤样按上述步骤进行重复测定。按GB/T475—1996《商品煤样采取方法》规定采取全水分样并按GB/T211—1996《煤中全水分的测定方法》规定测定全水分。堆密度按下式计算：m1-m0m1-m0100—MtDl,,ar=Dl,,d=×VV100式中：Dl,ar——收到基煤炭堆密度，t/m3;Dl,d——干基煤炭堆密度，t/m3;m1——装有煤样的容器质量，kg；m0——容器的质量，kg；V——容器的体积，m3;Mt——煤样全水分，%。取重复测定结果算术平均值修约到小数点后2位报出。报告应注明测定地点、容器名称及其容积、装煤方式、煤炭粒级和煤种。重复性：0.04t/m3。三、磁性物含量的测定一般重介质选煤用磁铁矿粉作为加重质。对磁铁矿粉中磁性物含量、悬浮液中磁铁矿含量、分选产品（产物）中磁性物的损失及尾矿中磁性物含量都需要测定。实验室通常采用磁选管测定磁性物含量。1、试验主要设备 磁选管构造如图所示。磁选管主要由玻璃管和管外的一对“C”字形电磁铁构成。电磁铁电流强度可用变阻器调节。激磁直流电压一般为70V，电流为2.5A，最高磁场强度可达160—240KA/m。玻璃管直径为40—100mm，与水平面成45°角。玻璃管由传动装置带动作上下移动和转动。玻璃管下端呈圆锥形，出口很细，上端有一个给水支管。2、试验步骤（1）称取20g（称准到0.01g）磁铁矿粉或称取粒度为1mm以下的待测试样50g（称准到0.01g）置于500ml烧杯中，滴加5—6滴酒精，充分浸润。再加入适量清水，用玻璃棒搅拌，使其充分润湿和分散。（2）调整好磁选管，开动传动装置，使玻璃管上下移动并转动，将清水加入磁选玻璃管中，调节给水和尾矿管排水量，使水位稳定在磁力点上100mm左右。接通直流电源，按仪器使用方法将仪器调至待用状态。（3）缓慢将搅拌均匀的矿浆从给料漏斗给入磁选玻璃管内，并注意保持水位高度。给完后将粘附在烧杯、漏斗和玻璃棒上的物料全部冲洗到玻璃管内。此时，磁性物粘附在磁极相对的玻璃管上，非磁性物随水一起从尾矿管排出。待磁选玻璃管内尾矿全部清洗干净，玻璃管内的水不混浊时，夹住尾矿管，同时停止给水。（4）切断电源，打开尾矿管夹子，接取磁性物，并用水将玻璃管壁的磁性物全部冲洗到500ml的烧杯中。（5）将磁性物和非磁性物分别沉淀、过滤后，放在105℃—110℃的烘箱内烘干（约30min），冷却至室温称量（称准到0.01g）。3、结果计算（1）按下式计算磁性物含量： m2mc=×100%m1式中：mc——磁性物含量，%；m1——试样质量，g；m2——磁性物质量，g。（2）测定最大允许差见下表磁性物平行测定允许差磁性物含量%≤1＞1-5＞5最大允许差%±0.05±0.10±0.50