摘要：闡述馬弗爐內(nèi)分區(qū)測(cè)灰的必要性，介紹了分區(qū)測(cè)灰的原理，及其在實(shí)際工作中的應(yīng)用情況。實(shí)踐表明：用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)煤樣，在同一個(gè)馬弗爐內(nèi)不同的區(qū)間位置，最終測(cè)定出來(lái)的灰分結(jié)果存在一定的系統(tǒng)誤差，通過(guò)多次用標(biāo)準(zhǔn)煤樣測(cè)定并對(duì)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)每個(gè)區(qū)間內(nèi)灰分測(cè)定結(jié)果進(jìn)行校正，避免因馬弗爐恒溫區(qū)的局限性，造成測(cè)定結(jié)果存在不同程度系統(tǒng)誤差的情況，減少因多個(gè)煤樣啟用多臺(tái)馬弗爐測(cè)定精煤灰分的現(xiàn)象，不僅節(jié)約能源還減少設(shè)備使用率，能更準(zhǔn)確地測(cè)定精煤灰分保證測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度，避免質(zhì)量糾紛，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：分區(qū)測(cè)灰必要性;方法原理;確保準(zhǔn)確度;避免質(zhì)量糾紛;增強(qiáng)用戶信譽(yù)度;提高經(jīng)濟(jì)效益

臨選廠是淮北礦業(yè)集團(tuán)產(chǎn)量最大的煉焦煤洗煤廠，精煤品種多樣化，化驗(yàn)項(xiàng)目多而復(fù)雜，僅精煤用戶就達(dá)到幾十家，因此精煤的質(zhì)量關(guān)乎礦業(yè)集團(tuán)的經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展。精煤品種主要以：焦精煤、肥精煤和1/3焦煤等三大主要煉焦煤。精煤灰分是集團(tuán)公司與用戶結(jié)算的主要依據(jù)之一，精煤灰分分為多個(gè)級(jí)別，如9.51%～10.00%是一個(gè)級(jí)別，10.01%～10.50%又是一個(gè)級(jí)別，級(jí)別間的差距僅0.01%，不同級(jí)別的品種都有不同的價(jià)格，為避免質(zhì)量糾紛提高經(jīng)濟(jì)效益，精煤灰分測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性尤為重要。

1單爐分區(qū)測(cè)灰的必要性

未分區(qū)測(cè)灰工作流程簡(jiǎn)述：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T212規(guī)定，將緩慢灰化法作為仲裁法。其方法原理是：將稱量好的粒度小于0.2mm的一般分析試驗(yàn)煤樣，放入通風(fēng)良好的爐溫不超過(guò)100℃的馬弗爐恒溫區(qū)，在規(guī)定的程序和條件下進(jìn)行灼燒，以灼燒后的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分含量作為該煤樣的灰分。

不分區(qū)測(cè)定灰分存在如下問(wèn)題：

（1）馬弗爐的恒溫區(qū)具有局限性，在恒溫區(qū)以外的灰分測(cè)定結(jié)果無(wú)法保證準(zhǔn)確度，緩慢灰化法要求爐內(nèi)始終保持良好的通風(fēng)狀態(tài)，爐內(nèi)每個(gè)區(qū)間的溫度不完全一致，導(dǎo)致每個(gè)區(qū)間位置的灰分測(cè)定結(jié)果存在不同程度的系統(tǒng)誤差情況。

（2）GB/T211規(guī)定煤樣應(yīng)在爐內(nèi)的恒溫區(qū)進(jìn)行灼燒，若每個(gè)煤樣都在馬弗爐的恒溫區(qū)測(cè)定，需要同時(shí)啟動(dòng)多臺(tái)設(shè)備，增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和設(shè)備使用及維護(hù)頻率，造成能源浪費(fèi)。

（3）爐內(nèi)通風(fēng)條件的限制，在死角處煤樣不能得到充分氧化造成灰分測(cè)定結(jié)果偏高，存在一定系統(tǒng)誤差。

因此，根據(jù)馬弗爐的結(jié)構(gòu)原理，經(jīng)過(guò)多次對(duì)比試驗(yàn)并對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，為能準(zhǔn)確測(cè)出商品煤的灰分，避免質(zhì)量糾紛，提高用戶信譽(yù)度，減少設(shè)備的使用和維修，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益，采用單爐分區(qū)測(cè)灰是非常必要的。

2方法原理

馬弗爐的工作原理：電熱絲在爐磚內(nèi)通電加熱，爐內(nèi)的熱電偶把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸入到溫控儀的測(cè)量部分，從而達(dá)到控制爐內(nèi)溫度的目的，根據(jù)緩慢灰化法的控溫要求，將稱量好的一般分析實(shí)驗(yàn)煤樣均勻地?cái)偲皆诨颐笾?，使其每平方厘米的質(zhì)量不超過(guò)0.15g?；颐笏腿霠t溫不超過(guò)100℃的馬弗爐恒溫區(qū)中，關(guān)閉爐門(mén)留有15mm左右的縫隙。在不少于30min的時(shí)間內(nèi)將爐溫緩慢升到500℃，并在此溫度下保持30min。其目的是使硫的氧化物已經(jīng)生成就能及時(shí)排出。繼續(xù)升溫到（815±10）℃，并在此溫度下灼燒1h，其目的是在此溫度下碳酸鹽分解結(jié)束硫酸鹽尚未分解，能得到穩(wěn)定的灰分測(cè)定結(jié)果?；曳譁y(cè)定項(xiàng)目要求爐內(nèi)始終保持良好的通風(fēng)狀態(tài)但爐內(nèi)存在一定的死角而導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)部分灰分不能得到充分氧化，每個(gè)區(qū)間的溫度存在差異，造成不同區(qū)域間的灰分出現(xiàn)不同程度的系統(tǒng)偏差。根據(jù)馬弗爐的工作特性，用不同灰分含量及不同流分含量的標(biāo)準(zhǔn)煤樣對(duì)馬弗爐每個(gè)區(qū)間進(jìn)行標(biāo)定。

具體方法：用低灰Ad≤10.00%，低硫St，d≤0.50%的標(biāo)準(zhǔn)煤樣對(duì)馬弗爐每個(gè)區(qū)間位置進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)GB/T211相關(guān)規(guī)定稱取24個(gè)單樣，放入馬弗爐內(nèi)用慢速法進(jìn)行灼燒。通過(guò)測(cè)定結(jié)果得出的結(jié)論是：24個(gè)煤樣測(cè)定結(jié)果的極差在0.10%范圍內(nèi)，區(qū)間平均灰分結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相差在0.05%范圍以內(nèi)。依據(jù)此方法用低灰高硫、中灰低硫、中灰高硫、高灰低硫等標(biāo)準(zhǔn)煤樣分別進(jìn)行測(cè)定，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出結(jié)論：隨著灰分和流分的增大，區(qū)間灰分差值明顯增高，區(qū)間灰分平均值與標(biāo)準(zhǔn)值相差明顯增大。根據(jù)這一現(xiàn)象對(duì)每一種不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)煤樣測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，得出中灰低硫煤測(cè)定結(jié)果極差在0.15%范圍內(nèi)，區(qū)間平均灰分與標(biāo)準(zhǔn)值相差在0.10%范圍以內(nèi)，高灰高硫煤測(cè)定結(jié)果極差在0.25%范圍內(nèi)，區(qū)間平均灰分與標(biāo)準(zhǔn)值相差在0.15%范圍內(nèi)。根據(jù)這一規(guī)律對(duì)不同區(qū)間灰分進(jìn)行校正。

3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算

3.1對(duì)爐內(nèi)瓷舟由內(nèi)到外、由左到右按順序進(jìn)行編號(hào)。

3.2用不同灰分，不同流分標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行多次測(cè)定并剔除異常值后進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)。

3.3對(duì)所有測(cè)定結(jié)果分區(qū)域與標(biāo)準(zhǔn)煤樣的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比。

3.4通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果計(jì)算不同灰分和硫分煤樣在馬弗爐的每個(gè)區(qū)域間的校正系數(shù)。

4經(jīng)濟(jì)效益分析

臨渙選煤廠每天的原煤入洗量都在5萬(wàn)噸以上，精煤批次多達(dá)十幾批，如果按照GB/T212國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，每批煤的分析煤樣都應(yīng)在馬弗爐的恒溫區(qū)進(jìn)行灼燒，由于馬弗爐恒溫區(qū)的局限性至少需要同時(shí)啟動(dòng)3臺(tái)馬弗爐。通過(guò)單爐分區(qū)測(cè)灰法只需要啟動(dòng)一臺(tái)馬弗爐并能準(zhǔn)確測(cè)定精煤灰分，根據(jù)臨渙選煤廠的實(shí)際情況每年節(jié)約電費(fèi)在1萬(wàn)元以上，減少設(shè)備和維修費(fèi)用在5萬(wàn)元以上。通過(guò)單爐分區(qū)測(cè)定灰分提高了精煤灰分的準(zhǔn)確度，避免質(zhì)量事故發(fā)生，減少與用戶的質(zhì)量糾紛，每年給集團(tuán)公司帶來(lái)少則幾十萬(wàn)多則上百萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)效益。

5結(jié)論

根據(jù)測(cè)定結(jié)果，進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析得出校正系數(shù)，保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，在實(shí)際工作中能更好的掌握馬弗爐的性能，避免質(zhì)量糾紛提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]楊金和，陳文敏，段云龍.煤炭化驗(yàn)手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2004.

[2]楊煥祥，廖玉枝.煤化學(xué)及煤質(zhì)評(píng)價(jià)[M].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1990.

[3]謝克昌.煤的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[4]陶著.煤化學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1987.

[5]劉新兵.中國(guó)若干煤中礦物質(zhì)的研究[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1994，23（4）：74-76.

[6]李英華.煤質(zhì)分析應(yīng)用技術(shù)指南[M].第二版.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[7]韓德馨，任德貽，王延斌，等.中國(guó)煤巖學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1996.

[8]郭崇濤.煤化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1992.

[9]張雙全.煤及煤化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[10]施玉英，趙永瑞，謝恩情，段云龍.煤炭分析實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用與維修[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

[11]羅穎都等，煤質(zhì)及化驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1980.

[12]煤炭科學(xué)院北京煤化學(xué)研究所，煤炭實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明匯編，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1980.

[13]段云龍.煤炭實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)及其說(shuō)明.第3版.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[14]韓立亭.煤炭實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)及其說(shuō)明.第3版.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[15]陳文敏，丁華，劉淑云.煤質(zhì)及化驗(yàn)知識(shí)問(wèn)答.第3版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016.

作者簡(jiǎn)介

李克忠（1973-），男，安徽淮北，技師，1995年畢業(yè)于安徽淮北煤電技師學(xué)院，從事煤質(zhì)化驗(yàn)工作。