引 言
煤的工業分析又叫煤的實用分析或技術分析,是評價煤質的基本依據。在國標中,煤的工業分析包括煤的水分(M)、灰分(A)、揮發分(V)和固定碳(Fc)4 個分析項目指標的測定總稱。這 4項測定有時也稱半工業分析。從廣義上說,煤的工業分析還包括煤的發熱量和煤中全硫測定。為了工作上的方便,一般不將煤的發熱量和煤中全硫測定列為工業分析項目。煤的工業分析是了解煤質特性的主要指標,也是評價煤質的基本依據。煤的水分、灰分、揮發分通常是直接測出的,而固定碳是用差減法計算出來的。煤炭工業分析測試所需的主要儀器設備有電子天平、烘箱、馬弗爐和干燥器,而這些儀器設備能否正確使用與保養,直接影響著測定結果的精確度。
1 電子天平的使用與保養
在煤的工業分析試驗中,對稱量的要求比較嚴格,它直接關系到工業分析結果的精確性和可靠性。
(1)天平室內應干燥、清潔、無振動。天平應遠離熱源,放在穩固的試驗臺上。
(2)天平箱內應放有變色硅膠等干燥劑,并定期更換。稱量空氣干燥基煤樣前,應將干燥劑取出放入干燥器內,打開天平側門使天平內空氣濕度與室內一致,稱量完畢再將干燥劑放入天平內。
(3)電子天平在使用前應校準,將天平從一地移到另一地使用時或使用一段時間(30 d 左右)后,應對天平重新校準。為使稱量更準確,亦可隨時對天平進行校準(具體校準辦法、時間間隔、預熱時間應參考每種電子天平的說明書進行)。
(4)經常使用天平時,可在結束稱量后,只關顯示不拔電源,這樣在下次使用天平時可不必預熱。不經常使用天平時,應先關顯示,然后將電源線拔下,但在下次稱量前須預熱天平(預熱時間依據每種電子天平說明書要求進行)。
(5)每次稱量前首先應檢查天平稱盤是否干凈,必要時在 OFF 狀態下清掃天平,其次檢查天平的水平、零點。
(6)稱量物要放在天平稱盤的中央?;瘜W試劑和試樣不得直接放在天平稱盤上,必須盛放在干凈的容器中稱量。如果稱取的化學試劑和試樣的性質穩定,可選用小燒杯或表面皿等到器皿稱取,對于具有腐蝕性或吸濕性的物質,必須放在稱量瓶或其他適當的容器中稱量。
(7)被稱物品需與天平周圍的環境溫度一致后才能稱量。
(8)不可使天平載重超過限度。
(9)在同一實驗過程中應使用同一臺天平,減少稱量的系統誤差。
(10)天平每年應由計量檢定部門檢定一次。
2 烘箱的使用與保養
烘箱又名恒溫箱或干燥箱,在測定煤的工業分析水分中使用。
(1)使用烘箱前首先查看箱內部是否有未取之物,如有須將其取出。
(2)打開烘箱上部的排氣孔,以便排除試驗過程中烘箱內部的水汽。
(3)接通電源,開啟加熱開關,調動自動控制至所需溫度,并同時開啟鼓風開關使鼓風機工作。(4)烘箱內不準放入對金屬有腐蝕的物品及易燃易爆物品;也不準放進食物和烘烤食物。
(5)使用時,將試樣(或試劑)裝在稱量瓶或其他器皿中,放入干燥箱中靠近溫度計的位置(一般在干燥箱工作室的中、上層),以保證實測溫度與指示溫度一致。禁止在干燥箱底部的散熱板上烘烤任何物品。
(6)烘箱使用結束取出物品后,關好烘箱的內外門,依次關閉鼓風、加熱及電源開關。
3 馬弗爐的使用與保養
馬弗爐又名高溫爐,在煤的工業分析灰分、揮發分中使用。馬弗爐內的溫度直接關系到煤質化驗結果的準確性,所以爐溫的控制至關重要。
(1)馬弗爐應安裝于平衡堅固、干燥耐熱平臺上,外殼要接地良好,設備保險必須與其功率相匹配。
(2)馬弗爐膛內及周圍應保持清潔。熱電偶應距離爐膛底部 20~30 mm 左右,其熱接點位于恒溫區中心位置。
(3)馬弗爐的使用溫度不得超過其額定最高溫度,熱電偶與高溫計每年校正一次;恒溫區每年檢測一次。
(4)禁止燃燒易燃易爆物質,爐子周圍禁放易燃易爆藥品及精密儀器。
(5)嚴禁用濕手拉、合電閘或開關,馬弗爐使用完畢后要及時切斷電源。
(6)操作人員在使用馬弗爐時,應經常觀察電熱設備溫度變化,不準長時間離開工作崗位。
馬弗爐保養前、后所測煤質灰分和揮發分標值比較如表 1 所示?!?】
通過表 1 中馬弗爐保養前后灰分、揮發分的結果可以看出:保養后的馬弗爐測得的灰分、揮發分數據均不超標值偏差,而且更加貼近標值數值。
4 干燥器的使用
(1)使用前應將干燥器洗凈晾干,在干燥器蓋子磨口處涂上一薄層凡士林,使干燥器密閉。
(2)打開干燥器蓋時,不能向上掀蓋,應用左手扶住干燥器,右手握住蓋上的圓球,小心地把蓋子向前推開。需要把蓋子拿下時,蓋子必須仰放在桌子上。蓋干燥器蓋子時,應采用平推蓋子就位,不能垂直蓋下。
(3)搬移干燥器時,要用雙手拿著,用大拇指緊緊按住蓋子。
(4)干燥器一般使用變色硅膠作干燥劑。它在干燥時呈藍色(含無水鈷離子),吸水后變為粉紅色(為水合鈷離子)。受潮的硅膠可在 120℃下烘烤,烘烤后又呈藍色,故可以反復使用,直至破碎得不能用為止。亦可使用氯化鈣作干燥劑,吸水后須更換新的。苯甲酸需用濃硫酸作干燥劑,吸水后亦應棄去,更換新的。干燥劑不可放得太多,約占干燥器下室的一半即可,切不可從瓷板孔中裸露出來,以免沾污物體,影響測定的準確性。
(5)放入干燥器中的物體一般不超過 50℃。
較熱的物體放入干燥器后,因干燥器中空氣受熱膨脹,會把蓋子頂落打碎,故放入較熱物體時應當把蓋子平推蓋上,稍留一條小縫,使熱空氣排出,待稍冷后,再將蓋子蓋嚴。
(6)燃燒或烘干后的試樣,應在加熱室內冷卻后再放入干燥器,將干燥器連同試樣一起轉移到天平室,冷卻至室溫。
(7)在干燥器內冷卻至室溫的試樣應立即稱量。被干燥的試樣不宜在干燥器內放置時間過長,否則會吸收水分而使質量略有增加。
5 結 論
煤炭工業分析測試中電子天平、烘箱、馬弗爐、干燥器正確使用與保養后測定的水分、灰分、揮發分、固定碳等數值誤差更小,結果更準確。
[參 考 文 獻]
[1]GB/T 212-2008,煤的工業分析方法[S].
[2]楊金和,陳文敏,段云龍。 煤炭化驗手冊[M]. 北京:煤炭工業出版社,2004.