煤炭采制化知識(shí)培訓(xùn)

1、*1原煤采制化知識(shí)培訓(xùn)2013年 09 月202 進(jìn)廠煤煤場采樣規(guī)則 1、自卸車采樣：1.1 六點(diǎn)采樣法，布點(diǎn)規(guī)則：布點(diǎn)均勻，車前一個(gè)點(diǎn)，車后一個(gè)點(diǎn)，車側(cè)面各兩個(gè)點(diǎn).1.2 鏟除表面10公分采樣，底部子樣點(diǎn)距離地面10CM，子樣量不少于0.5kg ，50cm煤塊不予采集。1.3 子樣采集后要求立即封閉防止原煤中水分散失。1.4 原煤采集完成后必須進(jìn)行破碎至6mm才可以進(jìn)行分樣，每次分樣前必須將樣品充分混勻后再進(jìn)行，分樣完成后樣品需有三份每份1kg.33.什么情況下要求單采：3.1水分特殊大；3.2有大量煤泥式煤粉；4.首車全水分抽查采樣：打開車門后，立即采樣，按對(duì)角線車廂底部一個(gè)點(diǎn)，中部一個(gè)點(diǎn)

2、，對(duì)角一個(gè)點(diǎn)，三點(diǎn)上、中下，采樣做全水分，采樣完畢后，速送化驗(yàn)室，制樣做全水分析。45、進(jìn)廠煤采樣時(shí)，勞保穿戴齊全，采樣工具（桶、鍬、樣品袋）攜帶齊全。在煤場采樣時(shí)，先看供應(yīng)商進(jìn)廠煤票據(jù)后，等車停穩(wěn)后，無異常情況，開始采樣，采樣完畢后應(yīng)遠(yuǎn)離車輛至安全地方，讓司機(jī)自己過來簽字，發(fā)現(xiàn)煤中有矸石、煤泥、中煤應(yīng)即時(shí)向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，在煤場采樣時(shí)要保證桶不離人，采樣完畢后加蓋皮墊，采樣標(biāo)簽要有采樣人，采樣日期、供應(yīng)商、煤種、名稱，吃飯期間應(yīng)留一名員工在崗。56、進(jìn)廠煤采樣的安全隱患有：車輛較多時(shí)，車輛頻繁出入有可能發(fā)生交通事故。尤其是冬季期間，車制動(dòng)性能不好，有可能在坡上翻，滑動(dòng)著危險(xiǎn)發(fā)生安全事故采樣人沒

3、打招呼后，上車采樣，無人看護(hù)，司機(jī)突然開車，發(fā)生安全事故春季來臨之時(shí)，煤堆地基松軟，車輛卸煤過程中，可能發(fā)生翻車事故，而采樣人員離車過近，由可能發(fā)生安全事故6采樣員工與鏟車司機(jī)在斗溜，嬉戲過程中，機(jī)器操作不當(dāng)發(fā)生安全事故煤場來回走動(dòng)采樣時(shí)，為走捷徑，橫穿皮帶，堆取料機(jī)突然運(yùn)行，發(fā)生安全事故休息期間，坐靠，站在堆取料機(jī)軌道上，機(jī)器突然運(yùn)行可以發(fā)生安全事故7煤質(zhì)分析1、概述2、煤的工業(yè)分析3、煤中全硫的測定4、煤發(fā)熱量的測定8 煤炭是一種可以用作燃料或工業(yè)原料的礦物。它是古代植物經(jīng)過生物化學(xué)作用和地質(zhì)作用而改變其物理、化學(xué)性質(zhì)，由碳、氫、氧、氮等元素組成的黑色固體礦物。9概述一、煤的組成和分類煤是

4、由有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)和水三部分組成。 有機(jī)質(zhì)和部分礦物質(zhì)是可燃的，水和大部分礦物質(zhì)是不可燃的。 有機(jī)質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成，碳和氫占有機(jī)質(zhì)的95%以上。硫在燃燒時(shí)也放熱，但燃燒的產(chǎn)物SO2不但腐蝕設(shè)備而且污染環(huán)境。 礦物質(zhì)主要是堿金屬、堿土金屬、鐵、鋁的碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽及硫化物。除硫化物外，其它的礦物質(zhì)不能燃燒，正是由于礦物質(zhì)的存在，使煤的可燃比例減小，影響煤的發(fā)熱量。1、煤的組成10 碳是組成煤大分子的骨架，在各元素中最高，一般大于70%。隨著煤化程度的不斷增高，煤中碳元素的含量也越高，如某些超無煙煤，碳含量可超過97%。 碳?xì)涫敲褐械诙€(gè)重要的組成元素，它占煤的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1

5、6%，越是年輕的煤，其含量也越高。 氫11氧元素是組成煤有機(jī)質(zhì)的十分重要的元素，越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，發(fā)熱量常隨氧元素含量的增高而降低，其含量從130%均有。 氧 氮元素在煤中的比例較少，一般為0.53%。 氮硫硫元素也是組成煤的有機(jī)質(zhì)的一種常見元素，它在煤中含量的多少，與煤化程度的高低無明顯關(guān)系，其含量從最低的0.1到最高的10%均有。12二、煤的分析項(xiàng)目1、工業(yè)分析 煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四個(gè)項(xiàng)目的測定。 通常，水分、灰分、揮發(fā)分都直接測定，固定碳不直接測定，而是用差減法進(jìn)行計(jì)算。 煤的工業(yè)分析又叫技術(shù)分析或?qū)嵱梅治觯窃u(píng)價(jià)煤的基本依據(jù)。 13煤的工業(yè)分

6、析一、水分的測定 煤的水分是評(píng)價(jià)煤炭經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最基本的指標(biāo)。因?yàn)槊褐兴趾吭蕉啵旱臒o用成分也越多，同時(shí)有大量水分存在，不僅煤的有用成分減少，而且它在煤燃燒時(shí)要吸收大量的熱成為水蒸汽蒸發(fā)掉。所以煤的水分越低越好。 （一）煤中水分的存在形態(tài) 1、游離水 以物理吸附或附著方式與煤結(jié)合的水分稱為游離水分，又分為外在水和內(nèi)在水。 外在水分和內(nèi)在水分的和稱為全水分, 用Mt表示 。 14（二）煤中全水分（Mt）的測定 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T211-1996中規(guī)定了煤中全水分測定的四種方法。 方法A：通氮干燥法，適用于各種煤 用預(yù)先干燥并稱量過的稱量瓶迅速稱取10 12g粒度小于6mm的煤樣，打開稱量瓶蓋，放

7、入預(yù)先通入干燥氮?dú)獠⒁鸭訜岬?05 110的干燥箱中，煙煤干燥1.5h, 褐煤和無煙煤干燥2h, 取出后蓋上蓋子，放入干燥器中冷卻至室溫后稱量，直到連續(xù)兩次干燥后的質(zhì)量相差不超過0.01g為止，根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算水分的含量。結(jié)果計(jì)算 Mt煤樣的全水分； m煤樣的質(zhì)量，g； m1煤樣干燥后減輕的質(zhì)量，g。 15 方法B：空氣干燥法，適用于煙煤和無煙煤 將稱量瓶放入預(yù)先通入鼓風(fēng)并已加熱到105 110的干燥箱中，在鼓風(fēng)條件下煙煤干燥2h, 無煙煤干燥3h。其它步驟同上。 方法C：空氣145 快速干燥法，適用于煙煤和無煙煤 稱取煤樣1012g(稱準(zhǔn)到0.01g)并將煤樣輕輕晃動(dòng)，使之鋪平。打開稱

8、量瓶蓋，將裝有煤樣的稱量瓶放入預(yù)先鼓風(fēng)并加熱到1455的干燥箱中，在不斷鼓風(fēng)的條件下煙煤干燥30min,褐煤干燥45min，無煙煤干燥60min，再將稱量瓶從干燥箱中取出，立即蓋上蓋，在空氣中冷卻約5min 后，移入干燥器中繼續(xù)冷卻至室溫(約30min)再稱重。然后進(jìn)行檢查性的試驗(yàn)，每次試15min，直到煤樣的減量不超過0.01g 或者重量有所增加時(shí)為止。在后一情況下，應(yīng)采用增重前的一次重量作為計(jì)算依據(jù) 16方法D：適用于外在水分高的煙煤和無煙煤 用干燥并稱量過的淺盤稱取500g粒度小于13mm的煤樣，均勻攤平，放入預(yù)先通入鼓風(fēng)并已加熱到105 110的干燥箱中，煙煤干燥2h, 無煙煤干燥3h

9、，直到連續(xù)兩次干燥后的質(zhì)量相差不超過0.5g為止。17 全水分測定結(jié)果的允許誤差 （三）空氣干燥煤樣水分的測定 空氣干燥煤樣水分又稱空氣干燥基水分（Mad) 。 在預(yù)先干燥并已稱量過的稱量瓶內(nèi)稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（10.1），稱準(zhǔn)至0.0002g，平攤在稱量瓶中。打開稱量瓶蓋，放入預(yù)先通入干燥氮?dú)獠⒁鸭訜岬?05 110的干燥箱中，煙煤干燥1.5h, 褐煤和無煙煤干燥2h, 取出后蓋上蓋子，放入干燥器中冷卻至室溫后稱量，直到連續(xù)兩次干燥后的質(zhì)量相差不超過0.01g為止，根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算水分的含量。全水分（Mt，%）平行測定結(jié)果的允許誤差（%）10 10 0.40 0.50

10、 18二、灰分的測定 煤的灰分是煤完全燃燒后剩下的殘?jiān)敲褐械V物質(zhì)在煤燃燒過程中經(jīng)過分解、化合反應(yīng)后的產(chǎn)物，用符號(hào)A表示。 灰分全部來自礦物質(zhì)，但其組成和數(shù)量又不同于煤中原有礦物質(zhì)，因此煤的灰分應(yīng)稱為“灰分礦”。19 灰分是煤中的無用物質(zhì)，灰分越低媒質(zhì)越好?；曳值陀?0%的為低灰煤，在10% 15%之間的為中灰煤，在25% 40%之間的為高灰媒，大于40%的為富灰煤。1、緩慢灰化法 儀器灰皿（單位：mm)20測定過程 稱取空氣干燥煤樣1.00.1g，于已經(jīng)在81510灼燒恒量的灰皿中，均勻平攤，每cm2不超過0.15g，置溫度低于100的高溫爐中。在爐門留有約15mm左右的縫隙供自然通風(fēng)，控

11、制加熱速度，使?fàn)t溫在30min左右緩慢升高至500并保持此溫度30min。然后，升高溫度至81510，關(guān)閉爐門，在此溫度下繼續(xù)灼燒1h。取出灰皿，于干燥器中冷至室溫（約20min）稱量，然后進(jìn)行檢查性灼燒，每次進(jìn)行20min，直到煤樣的質(zhì)量變化小于0.001g時(shí)為止，取最后一次質(zhì)量計(jì)算?；曳?5%的樣品，可不必進(jìn)行檢查性灼燒。計(jì)算式中 m試料的質(zhì)量，g； m1灼燒后殘?jiān)|(zhì)量，g。 212、快速灰化法 用快速灰分測定儀進(jìn)行測定。儀器由管式電爐、傳送帶和控制儀組成。 一般情況下，應(yīng)將快速灰化法的測定結(jié)果與緩慢灰化法進(jìn)行比較，在允許誤差內(nèi)才可使用。灰分測定的允許誤差 (%)灰分（%）同一實(shí)驗(yàn)室不同實(shí)

12、驗(yàn)室30 0.2 0.3 0.50.3 0.5 0.7 22三、揮發(fā)分的測定 將煤放在與空氣隔絕的容器內(nèi)，在高溫下經(jīng)一定時(shí)間加熱后，煤中的有機(jī)質(zhì)和部分礦物質(zhì)分解為氣體釋出，由減小的質(zhì)量再減去水的質(zhì)量即為煤的揮發(fā)分。 因?yàn)槊褐锌扇夹該]發(fā)分不是煤的固有物質(zhì)，而是在特定條件下，煤受熱的分解產(chǎn)物，而且其測定值受溫度、時(shí)間和所用坩堝的大小、形狀等不同而異，測定方法為規(guī)范性試驗(yàn)方法，因此所測的結(jié)果應(yīng)稱為揮發(fā)分產(chǎn)率，用符號(hào)V表示。 1、儀器 磨口坩堝 高溫爐 坩堝架 坩堝蓋外緣槽形，此槽正好蓋在坩堝口的外緣上，在蓋內(nèi)邊有凹處，以備揮發(fā)釋出。 23 高溫爐 帶熱電偶和調(diào)溫器，爐壁留有一個(gè)排氣孔。爐膛內(nèi)必須有一

13、個(gè)溫度穩(wěn)定的恒溫區(qū)，以保證爐內(nèi)溫度能恒定在90010范圍內(nèi)。 坩堝架 用鎳鉻絲制成，其規(guī)格以能放置6個(gè)坩堝為好， 大小應(yīng)與爐內(nèi)90010穩(wěn)定溫度區(qū)相適應(yīng)，放在架上的爐堂底距離20坩堝底部應(yīng)與30mm。 242、測定過程 稱取空氣干燥煤樣1.00.01g，于已在90010灼燒恒量的專用坩鍋內(nèi)，輕敲坩堝使試樣攤平，然后蓋上坩堝蓋，置于坩堝架上，迅速將坩堝架推至已預(yù)先加熱至90010的高溫爐的穩(wěn)定溫度區(qū)內(nèi)，并立即開動(dòng)秒表，關(guān)閉爐門。準(zhǔn)確灼燒恰好7min，迅速取出坩堝架，在空氣中放置56min，再將坩鍋置于干燥器中冷卻至室溫，稱量。計(jì)算揮發(fā)分產(chǎn)率。式中 m試料的質(zhì)量，g； m1樣品加熱后減少的質(zhì)量，g

14、。 3、計(jì)算 254、注意事項(xiàng) （1）當(dāng)打開爐門，推入坩堝架時(shí)，爐溫可能下降，但是在3min內(nèi)必須使?fàn)t溫達(dá)到90010，否則試驗(yàn)作廢。 （2）從加熱至稱量都不能揭開坩堝蓋，以防焦渣被氧化，造成測定誤差。 （3）每次測定后，坩堝內(nèi)常附著一層黑色碳煙，應(yīng)灼燒除去后再使用。 5、測定揮發(fā)分產(chǎn)率的允許誤差 揮發(fā)分產(chǎn)率（%） 平行測定結(jié)果的允許誤差（%） 不同化驗(yàn)室同一煤樣的測定結(jié)果的允許誤差（%） 45 0.3 0.5 1.0 0.5 1.0 1.5 26四、固定碳含量的計(jì)算 固定碳 是指除去水分、灰分和揮發(fā)分后的殘留物，用符號(hào)FCad表示。 固定碳的化學(xué)組分，主要是C元素，另外還有一定數(shù)量的H、O、

15、N、S等其它元素。 FCad = 100% - Mad - Aad Vad四.計(jì)算收到基低位發(fā)熱量(Qy)。1.計(jì)算干燥無灰基揮發(fā)分 Vr=Vad/100-Wad-Aad2.煙煤K1直查算2.1要點(diǎn)為焦渣特征判斷；2.1.1一類焦：全部是粉末，沒有相互粘著的顆粒。2.1.2二類焦：用手指輕碰即成粉末或基本是粉末，其中較大的團(tuán)塊輕輕一碰即成粉末。2.1.3三類焦：用手指輕壓即成小塊。2.1.4四類焦：以手指用力壓才裂成小塊。273.分析基發(fā)熱量計(jì)算Qf=100k1-(k1+6)(Mad +Aad)4.收到基發(fā)熱量計(jì)算Qy=Qf(100- Mt)/(100- Mad)-6 Mt - Mad (10

16、0- Mt)/(100- Mad)28293.4 煤發(fā)熱量的測定一、發(fā)熱量的定義及單位 煤的發(fā)熱量或熱值是指單位質(zhì)量的煤完全燃燒，當(dāng)燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度時(shí)（室溫）所放出的熱量，用Q表示。 發(fā)熱量的單位: J/g、kJ/kg或MJ/kg表示。 熱量的單位可用卡（cal）表示，1 cal = 4.18 J。 二、發(fā)熱量的表示方法 1、彈筒發(fā)熱量(Qb ) 單位質(zhì)量的煤樣在充有過量高壓氧氣（初始?jí)毫?735大氣壓）的彈筒內(nèi)燃燒，其燃燒產(chǎn)物為O2、N2、CO2、HNO3、H2SO4和液態(tài)水以及固態(tài)灰時(shí)所放出的熱量，也就是用彈筒量熱計(jì)實(shí)測出的熱量。 30 2、恒容高位發(fā)熱量 (Qgr ) 單位質(zhì)

17、量的煤樣煤在大氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，此時(shí)煤中的硫只生成SO2，氮是游離狀態(tài)N2，水呈液態(tài)冷凝（常溫約25）。 煤中原有的水和氫元素燃燒生成的水冷凝在彈筒中，氮被氧化為NO2或N2O5，硫被氧化為SO3，它們?nèi)苡谒矔?huì)產(chǎn)生熱量。因此煤在彈筒中燃燒要比在空氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量多，所以又稱為“最高發(fā)熱量”。 高位發(fā)熱量即由彈筒發(fā)熱量減去硝酸和硫酸校正熱后得到的發(fā)熱量。Qgr,ad = Qb,ad -（95St,ad + Qb,ad)31 3、恒容低位發(fā)熱量 (Qnet ) 低位發(fā)熱量是指煤在工業(yè)窯爐中燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量。 煤中水分和氫生成的水蒸汽隨煙道氣進(jìn)入大氣中（假設(shè)燃燒產(chǎn)物中的水成20水蒸氣狀態(tài)

18、），此時(shí)燃料燃燒放出的熱量一部分被水氣化所吸收，故熱值降低。 高位發(fā)熱量必須減去這部分氣化熱或叫蒸發(fā)熱后，即為低位發(fā)熱量。三、發(fā)熱量的測定方法（氧彈式量熱計(jì)法） GB/T213-1996中規(guī)定了煤的發(fā)熱量的測量方法。1、原理 5E-AC自動(dòng)量熱儀32 取一定量的煤樣在充滿高壓氧氣的彈筒（浸沒在裝一定質(zhì)量的水的容器俗稱內(nèi)筒）內(nèi)完全燃燒，生成的熱被水吸收，水溫升高，由水升高的溫度，計(jì)算樣品的發(fā)熱量。 2、儀器及設(shè)備 3、測定步驟 3.1 運(yùn)行測試程序，從“測試”菜單進(jìn)入“開始測試”工作界面。 3.2 將氧彈放入內(nèi)筒中的三角支架上后蓋好上蓋，進(jìn)行空轉(zhuǎn)循環(huán)2-3次。3.3 半個(gè)小時(shí)后開始稱樣（樣重10.01g），稱準(zhǔn)到0.0002g,。3.4 裝樣：將氧彈頭掛于氧彈支架上，將裝有樣品的坩堝放在坩堝架上，裝好點(diǎn)火絲，點(diǎn)火絲應(yīng)與試樣接觸良好或保持微小的距離（對(duì)于易飛濺和易燃的煤），并注意勿使點(diǎn)火絲接觸坩堝，以免形成短路而導(dǎo)致點(diǎn)火失敗，甚至燒毀坩堝及坩