L'accuratezza dei test del carbone dipende non solo dallo strumento di rilevamento e dal processo operativo, ma anche dalla raccolta e dalla preparazione dei campioni di carbone: i campioni di carbone sono la base dei test. Se i campioni di carbone non sono rappresentativi e la preparazione non è standardizzata, anche se l'operazione di test di follow-up è accurata, i risultati dei test saranno distorti, il che fuorvierà le decisioni di produzione e commerciali delle imprese. Secondo le statistiche del settore, gli errori di misurazione del potere calorifico, dello zolfo, delle ceneri e di altri indicatori causati dall'estrazione di campioni di carbone rappresentano circa il 96% dell'errore totale. Si può vedere che l'estrazione di campioni di carbone è un collegamento fondamentale indispensabile nei test del carbone. Questo articolo dettaglia i punti tecnici fondamentali, le procedure standard e i problemi comuni e i metodi di evitamento dell'estrazione di campioni di carbone, aiutando le imprese a migliorare l'accuratezza dei test dalla fonte.
Il principio fondamentale della raccolta dei campioni di carbone è la "rappresentatività", cioè i campioni di carbone raccolti possono veramente riflettere le caratteristiche di qualità dell'intero lotto di carbone e i campioni di carbone preparati possono riflettere accuratamente la composizione e le proprietà dei campioni di carbone originali. Pertanto, i requisiti standard di GB / T 474-2008 "Metodi di preparazione dei campioni di carbone" e GB / T 475-2008 "Metodi manuali per campioni di carbone commerciale" devono essere rigorosamente seguiti e l'intero processo dovrebbe essere standardizzato per evitare errori umani.
Il primo è i punti principali della tecnologia di raccolta dei campioni di carbone. Il nucleo del processo di raccolta è "distribuzione uniforme e campionamento scientifico". Diversi metodi di trasporto (treni, automobili, pali di carbone) hanno diversi metodi di campionamento. I requisiti specifici sono i seguenti:
Campionamento del carbone del treno: ogni auto è un'unità di campionamento, i punti di campionamento sono distribuiti uniformemente nei quattro angoli dell'auto, il centro delle 5 posizioni, la profondità non è inferiore a 0,4 m, per evitare il campionamento solo dalla superficie (i campioni di carbone superficiale sono facili da ossidare, la perdita d'acqua, incapace di riflettere la qualità interna del carbone dell'auto); la quantità di campionamento di ogni auto non è inferiore a 1 kg e la quantità totale di campionamento del carbone nell'intero lotto è determinata in base al lotto (quando il lotto è ≤ 1000 t, la quantità totale di campionamento non è inferiore a 10 kg; quando il lotto è> 1000 t, la quantità di campionamento viene aumentata di 5 kg per ogni 1000 t aggiuntiva).
Campionamento del carbone del veicolo: ogni veicolo è un'unità di campionamento, i punti di campionamento sono distribuiti nella parte anteriore, centrale e posteriore dell'auto e la profondità non è inferiore a 0,3 metri; la quantità di campionamento di ogni veicolo non è inferiore a 0,5 chilogrammi e la quantità totale dell'intero lotto non è inferiore a 10 chilogrammi.
Campionamento di pali di carbone: evitare il campionamento nella parte superiore, inferiore e sul bordo della pila (dove il carbone è facilmente contaminato o ossidato). I punti di campionamento sono distribuiti uniformemente in una forma a griglia, con una profondità non inferiore a 0,5 m. Il numero di punti di campionamento è determinato in base al volume della pila di carbone (quando il volume è inferiore a 100 m ³, non meno di 5 punti di campionamento; quando il volume è superiore a 100 m ³, ogni 50 m ³ aggiuntivo viene aumentato di 1 punto di campionamento). La quantità di campionamento in ogni punto di campionamento non è inferiore a 1 kg e la quantità di campionamento totale non è inferiore a 15 kg.
Durante il campionamento, è necessario prestare attenzione all'uso di campionatori in acciaio inossidabile o rame per gli strumenti di campionamento per evitare la contaminazione dei campioni di carbone con strumenti in ferro (la limatura di ferro può influire sui risultati del rilevamento di zolfo e cenere). Dopo il campionamento, i campioni di carbone devono essere prontamente caricati in un sacchetto sigillato e contrassegnati con informazioni quali tempo di campionamento, posizione e dimensioni del lotto per evitare ossidazione, perdita di umidità o miscelazione di campioni di carbone con impurità.
Il secondo è i punti principali della tecnologia di preparazione del campione di carbone. Il nucleo della preparazione del campione di carbone è "frantumazione, vagliatura, miscelazione e restringimento". Lo scopo è quello di elaborare il campione di carbone originale in un campione di carbone analitico uniforme e rappresentativo (dimensione delle particelle ≤ 0,2 mm). Il processo specifico e i requisiti tecnici sono i seguenti:
Frantumazione: Il campione di carbone originale raccolto viene frantumato a una dimensione delle particelle inferiore o uguale a 25 mm per rimuovere la ganga e le impurità da esso per evitare che le impurità influenzino i risultati del test; durante il processo di frantumazione, evitare un'eccessiva frantumazione del campione di carbone (un'eccessiva frantumazione porterà all'ossidazione del campione di carbone) ed evitare la frantumazione incompleta (i campioni di carbone di particelle di grandi dimensioni non possono essere mescolati uniformemente).
Screening: Utilizzare un setaccio standard (25 mm, 13 mm, 6 mm, 3 mm, 0,2 mm) per vagliare i campioni di carbone frantumato, rimuovere i blocchi di carbone che non soddisfano i requisiti di dimensione delle particelle e garantire che la dimensione delle particelle dei campioni di carbone sia uniforme; durante il processo di vagliatura, se ci sono molti blocchi di carbone sullo schermo, è necessario ricomprimere e quindi setacciare fino a quando tutti passano attraverso il setaccio corrispondente.
Miscelazione: Mettere il campione di carbone setacciato nel mixer e mescolarlo uniformemente per garantire che i componenti del campione di carbone siano distribuiti uniformemente per evitare errori causati da differenze locali di qualità del carbone. Il tempo di miscelazione non dovrebbe essere inferiore a 5 minuti. Quando si mescola a mano, deve essere ripetutamente ruotato per garantire una miscelazione uniforme.
Restringimento: Il restringimento consiste nel ridurre il campione di carbone misto secondo una certa proporzione per ottenere un campione di carbone analitico rappresentativo. Il metodo comunemente usato per il restringimento è il metodo a quattro punti. Fase di restringimento: posizionare il campione di carbone misto in una torta rotonda con spessore uniforme, dividerlo in quattro parti uguali con un campione incrociato, rimuovere le due parti diagonali, mantenere le altre due parti e ripetere il restringimento fino a quando la qualità del campione di carbone soddisfa i requisiti dell'analisi (generalmente la qualità del campione di carbone analitico non è inferiore a 100 g). Durante il processo di restringimento, è necessario garantire che il campione di carbone sia piastrellato uniformemente e il campione sia accuratamente diviso per evitare la sottorappresentazione del campione di carbone causata dalla deviazione del rapporto di restringimento.
Essiccazione: il campione di carbone dopo il restringimento deve essere essiccato all'aria e il campione di carbone viene piastrellato in una piastra poco profonda con uno spessore non superiore a 10 mm. Viene posto in un ambiente a temperatura ambiente (20 ± 5 ° C) e un'umidità relativa inferiore al 60%. Viene essiccato naturalmente a un peso costante. Se il contenuto di umidità del campione di carbone è troppo alto, può essere essiccato in un forno di essiccazione a 45-50 ° C per evitare l'essiccazione ad alta temperatura, che porterà all'ossidazione del campione di carbone e alla diminuzione del potere calorifico.
I problemi comuni e i metodi di evitamento nel processo di estrazione di campioni di carbone sono i seguenti:
Problema 1: la distribuzione dei punti di campionamento è irragionevole e i campioni di carbone non sono rappresentativi. Ad esempio, solo il campionamento dalla superficie della pila di carbone e dalla parte superiore del carrello ignora le differenze interne di qualità del carbone, con il risultato che i risultati dei test non corrispondono alla qualità effettiva del carbone. Metodo di prevenzione: seguire rigorosamente i requisiti dello standard nazionale, in base alla modalità di trasporto e al volume della pila di carbone, organizzare uniformemente i punti di campionamento per garantire che i punti di campionamento coprano posizioni diverse dell'intero lotto di carbone e la profondità soddisfi i requisiti.
Problema 2: durante la preparazione dei campioni di carbone si mescolano impurità o ossidazioni. Ad esempio, le limature di ferro sono generate dall'usura degli strumenti di frantumazione, dal contatto con impurità durante il processo di restringimento o i campioni di carbone sono esposti all'aria per lungo tempo per ossidarsi, con conseguenti deviazioni nei risultati di rilevamento di zolfo, cenere e potere calorifico. Metodi di prevenzione: utilizzare strumenti di campionamento e frantumazione qualificati per evitare la contaminazione delle limature di ferro; sigillare i campioni di carbone in tempo durante la preparazione per ridurre il tempo di esposizione; controllare la temperatura e l'umidità durante l'essiccazione per evitare l'ossidazione.
Problema 3: proporzione impropria di restringimento e rappresentazione insufficiente dei campioni di carbone. Se la proporzione di restringimento è troppo grande o troppo piccola, i campioni di carbone non rifletteranno la qualità originale del carbone. Ad esempio, se la proporzione di restringimento è troppo piccola e la quantità di campioni di carbone è insufficiente, i risultati dei test fluttueranno troppo. Metodo di prevenzione: seguire rigorosamente il metodo a quattro punti di restringimento, determinare il numero e la proporzione di restringimento in base alla quantità totale di campioni di carbone e garantire che la qualità dei campioni di carbone dopo il restringimento soddisfi i requisiti di analisi.
Problema 4: stoccaggio improprio dei campioni di carbone, con conseguente cambiamento delle proprietà. Dopo che il campione di carbone è stato raccolto e preparato, se non è sigillato e conservato, porterà alla perdita e all'ossidazione dell'acqua, che ridurrà il potere calorifico e aumenterà relativamente il contenuto di cenere. Metodo di prevenzione: analisi dei campioni di carbone sigillati e conservati in un essiccatore, il tempo di conservazione non supera i 7 giorni; campioni di carbone originali sigillati e conservati in un luogo fresco e asciutto, il tempo di conservazione non supera i 30 giorni, evita la luce solare diretta e l'ambiente umido.
Il campionamento del carbone è il "primo passaggio" per i test del carbone. Solo facendo un buon lavoro di campionamento del carbone si può garantire l'accuratezza dei risultati dei test successivi. Le imprese dovrebbero rafforzare la formazione professionale del personale di laboratorio, standardizzare il processo di estrazione, controllare regolarmente gli strumenti e le attrezzature di estrazione, evitare errori dalla fonte e fornire un supporto affidabile dei dati di prova per la produzione e il commercio.