單爐分區(qū)測灰法的應(yīng)用研究

摘要：闡述馬弗爐內(nèi)分區(qū)測灰的必要性，介紹了分區(qū)測灰的原理，及其在實際工作中的應(yīng)用情況。實踐表明：用同一個標準煤樣，在同一個馬弗爐內(nèi)不同的區(qū)間位置，最終測定出來的灰分結(jié)果存在一定的系統(tǒng)誤差，通過多次用標準煤樣測定并對化驗結(jié)果進行數(shù)理統(tǒng)計分析，對每個區(qū)間內(nèi)灰分測定結(jié)果進行校正，避免因馬弗爐恒溫區(qū)的局限性，造成測定結(jié)果存在不同程度系統(tǒng)誤差的情況，減少因多個煤樣啟用多臺馬弗爐測定精煤灰分的現(xiàn)象，不僅節(jié)約能源還減少設(shè)備使用率，能更準確地測定精煤灰分保證測定結(jié)果準確度，避免質(zhì)量糾紛，提高經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：分區(qū)測灰必要性;方法原理;確保準確度;避免質(zhì)量糾紛;增強用戶信譽度;提高經(jīng)濟效益

臨選廠是淮北礦業(yè)集團產(chǎn)量最大的煉焦煤洗煤廠，精煤品種多樣化，化驗項目多而復(fù)雜，僅精煤用戶就達到幾十家，因此精煤的質(zhì)量關(guān)乎礦業(yè)集團的經(jīng)濟效益和發(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。精煤灰分是集團公司與用戶結(jié)算的主要依據(jù)之一，精煤灰分分為多個級別，如9.51%～10.00%是一個級別，10.01%～10.50%又是一個級別，級別間的差距僅0.01%，不同級別的品種都有不同的價格，為避免質(zhì)量糾紛提高經(jīng)濟效益，精煤灰分測定結(jié)果的準確性尤為重要。

1單爐分區(qū)測灰的必要性

未分區(qū)測灰工作流程簡述：根據(jù)國家標準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的一般分析試驗煤樣，放入通風良好的爐溫不超過100℃的馬弗爐恒溫區(qū)，在規(guī)定的程序和條件下進行灼燒，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)測定灰分存在如下問題：

（1）馬弗爐的恒溫區(qū)具有局限性，在恒溫區(qū)以外的灰分測定結(jié)果無法保證準確度，緩慢灰化法要求爐內(nèi)始終保持良好的通風狀態(tài)，爐內(nèi)每個區(qū)間的溫度不完全一致，導致每個區(qū)間位置的灰分測定結(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)進行灼燒，若每個煤樣都在馬弗爐的恒溫區(qū)測定，需要同時啟動多臺設(shè)備，增加工人的勞動強度和設(shè)備使用及維護頻率，造成能源浪費。

（3）爐內(nèi)通風條件的限制，在死角處煤樣不能得到充分氧化造成灰分測定結(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)過多次對比試驗并對測定結(jié)果進行數(shù)理統(tǒng)計，為能準確測出商品煤的灰分，避免質(zhì)量糾紛，提高用戶信譽度，減少設(shè)備的使用和維修，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟效益，采用單爐分區(qū)測灰是非常必要的。

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轉(zhuǎn)換為電壓信號輸入到溫控儀的測量部分，從而達到控制爐內(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驗煤樣均勻地攤平在灰皿中，使其每平方厘米的質(zhì)量不超過0.15g?；颐笏腿霠t溫不超過100℃的馬弗爐恒溫區(qū)中，關(guān)閉爐門留有15mm左右的縫隙。在不少于30min的時間內(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)定的灰分測定結(jié)果?；曳譁y定項目要求爐內(nèi)始終保持良好的通風狀態(tài)但爐內(nèi)存在一定的死角而導致爐內(nèi)部分灰分不能得到充分氧化，每個區(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準煤樣對馬弗爐每個區(qū)間進行標定。

具體方法：用低灰Ad≤10.00%，低硫St，d≤0.50%的標準煤樣對馬弗爐每個區(qū)間位置進行標定，根據(jù)GB/T211相關(guān)規(guī)定稱取24個單樣，放入馬弗爐內(nèi)用慢速法進行灼燒。通過測定結(jié)果得出的結(jié)論是：24個煤樣測定結(jié)果的極差在0.10%范圍內(nèi)，區(qū)間平均灰分結(jié)果與標準值相差在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、高灰低硫等標準煤樣分別進行測定，對試驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析得出結(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)間灰分平均值與標準值相差明顯增大。根據(jù)這一現(xiàn)象對每一種不同規(guī)格的標準煤樣測試結(jié)果進行數(shù)理統(tǒng)計分析，得出中灰低硫煤測定結(jié)果極差在0.15%范圍內(nèi)，區(qū)間平均灰分與標準值相差在0.10%范圍以內(nèi)，高灰高硫煤測定結(jié)果極差在0.25%范圍內(nèi)，區(qū)間平均灰分與標準值相差在0.15%范圍內(nèi)。根據(jù)這一規(guī)律對不同區(qū)間灰分進行校正。

3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算

3.1對爐內(nèi)瓷舟由內(nèi)到外、由左到右按順序進行編號。

3.2用不同灰分，不同流分標準煤樣進行多次測定并剔除異常值后進行數(shù)理統(tǒng)計。

3.3對所有測定結(jié)果分區(qū)域與標準煤樣的標準值對比。

3.4通過數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果計算不同灰分和硫分煤樣在馬弗爐的每個區(qū)域間的校正系數(shù)。

4經(jīng)濟效益分析

臨渙選煤廠每天的原煤入洗量都在5萬噸以上，精煤批次多達十幾批，如果按照GB/T212國家標準規(guī)定，為保證測定結(jié)果的準確度，每批煤的分析煤樣都應(yīng)在馬弗爐的恒溫區(qū)進行灼燒，由于馬弗爐恒溫區(qū)的局限性至少需要同時啟動3臺馬弗爐。通過單爐分區(qū)測灰法只需要啟動一臺馬弗爐并能準確測定精煤灰分，根據(jù)臨渙選煤廠的實際情況每年節(jié)約電費在1萬元以上，減少設(shè)備和維修費用在5萬元以上。通過單爐分區(qū)測定灰分提高了精煤灰分的準確度，避免質(zhì)量事故發(fā)生，減少與用戶的質(zhì)量糾紛，每年給集團公司帶來少則幾十萬多則上百萬的經(jīng)濟效益。

5結(jié)論

根據(jù)測定結(jié)果，進行數(shù)理統(tǒng)計分析得出校正系數(shù)，保證測定結(jié)果的準確度，在實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)濟效益和社會效益。

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作者簡介

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院，從事煤質(zhì)化驗工作。