浅析化工生产中如何提高煤质分析的准确度

周凌军

【摘要】煤炭是社会生产及生活的主要能源，但由于煤的成分和性质不同，为了提高煤炭利用的效率，必须对煤质进行有效分析，因而煤炭分析成为煤炭工业的重要环节。本文主要对煤质分析的准确度进行分析，从制样、溶液配制、数字化处理及先进检测技术的应用，以减少人为因素造成的测量误差，提高煤质分析的准确性。

【关键词】煤质分析 准确性

我国的煤炭资源非常丰富，煤炭资源在我国经济发展中有着重要的作用。在煤炭生产、加工及销售等领域中，煤炭分析有着重要作用。为了确保煤炭的各种自然特质，以便合理开发和利用现存的煤炭资源，需要对煤质情况进行准确分析。在煤质分析过程中，应先通过大批量煤样进行实验，选取代表性强的煤样。在煤样检测中，应根据测试项目进行有针对性地实验，为煤质分析提供可靠的依据。

1 煤质分析概述

煤质分析指的是为了了解煤的结构、性质和组成情况，通过一定的方法和技术手段，对煤样进行测试、研究，进而得出结论的分析过程。煤质分析是煤炭工业的常规项目，主要包括水分、挥发分、灰分的测量及固定碳的计算等项目，我国对煤质分析制定了明确的标准，即GB212-91标准。但在实际的操作过程中，仍然存在不少忽视国标的情况，造成测量误差较大，影响了煤炭质量的准确评判，对煤炭工业的生产和销售造成不利影响。

2 提高煤质分析准确度的策略

煤质分析是一项系统性的工程，需要经过很多的步骤才能得出结论，从制样、溶液配制、滴定分析、全水分测定等环节中，充分利用现代科学技术，同时提高操作人员的职业素养，能大大减少测量误差，提高煤质分析的准确度。具体如下：

2.1 制样

由于煤炭是一种比较复杂的固体可燃物，且沉积环境和原始物质也有很大不同，因而煤的成分及性质也存在很大差异。因此，在煤样制作时，应严格按照国家的标准进行，这样才能保证煤样的代表性。采样是从一批煤中选取既定数量的煤样，且能够代表所有的原始煤样。制样则是将煤样进行破碎、掺合、过筛、缩分之后，制成实验室使用的煤样。

在制样之前，应先做好制前准备工作。首先，对煤样进行编号登记，确定煤样检测项目；然后，根据煤样及检测项目的难易程度来确定制样方案，减少煤样破坏，实现煤样的要求。在煤样较少而检测项目多时，应制定更加详细的制样方案，不仅应满足煤样代表性，还应达到试验项目的具体要求。同时，为了防止煤样污染，在制样之前，应将仪器设备、制样台面、用具等清扫干净，或在煤样处理之前，事先准备一些与制备煤样质量接近的废煤样，还应用鼓风机进行吹扫，以排净滞留煤样。为了防止不同煤样相互污染，应尽量做到专机专用，以减少测量误差。

在煤样制备过程中，应保证煤样的代表性，从破碎、糅合、筛选、缩分、晾干的工序，以计算机计算煤样的质量与粒度的关系，保证煤样的质量。其中，缩分是煤样制备过程中非常重要的环节。缩分的目的在于在不改变煤样粒度的情况下，尽可能减少试样量，不仅能减少后续的工作量，还能保证煤样制作的质量。缩分环节的误差在制样误差中占有16%，对煤质分析有很大影响。因此，在缩分阶段，应严格关注留样量，保证缩分的精密度。缩分主要采用人工方法，包括九点取样法、二分器法、堆锥四分法等。九点取样法适用于全水分收取测定试验。二分器法是一种相对比较简单的方法，在缩分之前，不需要事先进行混合，且缩分的精密度比较高。在缩分过程中，应将试样以柱状在二分器来回摆动进入格槽。同时，应均匀控制供料的速度，不能让试样集中在格槽一端，以免发生堵塞。对缩分后水分仍然过高的煤样，应减少入样，还应不停振动二分器，以免煤样湿度过大而堵塞格槽。堆锥四分法也是一种操作比较简单的方法，在堆锥过程中，将煤样互相混合，让煤样保持均匀分散的现象。但是由于粒度离析，粒度分布不均，在操作过程中容易产生偏倚，人为误差比较大。因此，在制样过程中，应规范每一个环节的操作过程，严格遵守国家的操作规范，按照不同的标准进行操作，减少制样误差，保证各项测量指标的准确性和真实性。

2.2 煤质分析应注意的问题

在分析煤样指标时，可以通过实验室法来进行，实验室测量的误差在煤质分析的总误差中占有4%。在试验条件下，各项化学设备、仪器、试剂都应该按照国家的标准严格执行，且应严格遵守相应的实验方法和试验条件进行分析。2.2.1 溶液配制

在煤质分析过程中，除特殊规定外，都应该使用纯试剂来分析。溶液配制应牢牢抓住“精、细、严、松”四个方面，即在配制溶液时，应根据溶液的、浓度准确性来进行，在溶液配制完成之后，选择合适的容器盛放。如对于那些在阳光照射下容易挥发和分解的试剂，应放置在棕色瓶中，在避光处保存。在盛放溶液的瓶子上，应标明溶液名称、浓度、配制人、配制日期。

2.2.2 滴定分析仪器

对于滴定分析的仪器，在使用之前应按照规定洗涤干净，在玻璃活塞处涂上凡士林，对标准溶液装入情况进行检查，在滴定完毕之后应采取正确的读数方法，这些都应该按照相关的规定操作。同时，还应该对实验中的仪器进行定期校正，提高数据检验的准确度。此外，化验人员应具备严谨的工作态度，在工作中兢兢业业、一丝不苟，提高数据检测的准确度。

2.2.3 全水分测定

在煤质分析过程中，水分是一项重要的测量指标，根据含水量的大小能够对煤质变化情况进行推测。全水分测定关键在于煤样水分的稳定，因此，在煤样分析中，应将全水分试样装在密封条件良好的器皿中。同时，操作速度要快，在全水分试样进入实验室之后应立即进行测定。随着煤样的挥发，变质程度也不断加深，由此可以得出煤样的种类。再结合焦块特性的初步分析，能够初步判断煤样的热值高低和利用途径。为了保证测量的准确性，可以采用马弗炉测定的方法，定期校正毫伏计和热电偶，测量马弗炉恒温区，按照相应的标准对加热时间等进行控制，以保证测量的精度。

2.2.4 检查设备的气密性

在发热量测定过程中，所有氧弹都应先经过耐压试验，以保证其充氧后能够完全气密。如果使用漏气氧弹进行试验，则可能导致氧弹帽的崩离，甚至氧弹崩出而造成事故。因此，氧弹气密性检查是煤质分析中应注意的问题。正确的检查方法如下：在测试前，应将氧弹充氧之后浸没在水中，观察是否有气泡冒出，从而根据气泡冒出情况来判断氧弹的气密性。

2.3 测定方法

在煤质分析中，对同一煤样，一般应进行两次的平行测定，以计算两次测量的误差。以允许误差“T”为标准范围，如果测量误差在标准值内，可以取算术平均值为测定的结果，否则应再开展第三次测定；如果第三次测量的极差低于1.2T，则应该以三次测值的平均值为测定的结果，否则应再开展第四次测定；如果第四次测量的极差低于1.3T，则应该以四次测值的平均值为测定的结果，如果测量极差高于1.3T，而第三次测量的极差低于1.2T，则应该以三个测值的平均值为测定结果。如果不能满足上述所有条件，则应将所有的测试结构舍弃，检查操作方法和设备仪器，再进行重新测定。

同时，在煤质分析中，离不开数字修约，因而会产生舍入误差问题。在数字化处理过程中，应尽可能减少人为引起的舍入误差，遵守“四舍五入”的原则，在数字修约中，减少误差的产生，使舍入误差尽可能趋近于零。

2.4 现代先进的检测技术的应用

随着科学技术的发展，现代先进的检测技术在煤质分析中的应用范围逐渐扩大，各种先进的技术和检测设备也不断升级换代，精密仪器的使用及检测技术的发展，大大缩小了各种检测误差，提高了检测的效率和准确度。在煤样测量中，过去使用的马弗炉或者电阻箱，至少需要耗时2.5小时，而随着智能马弗炉的使用，在快灰测定时仅需要40分钟。再如煤样发热量的测定，在上个世纪八十年代，主要采用人工读取温度计数值的方法，以手工计算试验结果。经过不断的技术创新，电脑量热仪等智能化产品不断出现，取代了传统的手工计算方法，以自动化、智能化元件来处理和计算试验的数据，缩短了发热量测定的时间，也保证了数据的准确性。因此，在煤质分析过程中，应充分利用现代先进的检测设备、技术、仪器等，以提高煤质分析检测数据的准确性。

同时，应提高操作人员的专业技术水平，尽可能减少各种人为因素对煤质分析的影响。从总体上看，煤质分析的试验方法规范性较强。在试验过程中，虽然难免会出现误差，但如果操作人员能具备科学的、严谨的工作作风和工作态度，加强质量控制，在工作中一丝不苟、认真负责，保持高度的责任心和使命感，尽量避免因看错、记错、错误操作、疏忽大意等造成误差。再者，还应该定期对设备和仪器进行检修，保证设备的良好工作状态，避免设备仪器出现故障而影响了系统测量的准确度。在试验过程中，还应该对样品及实验室测量的结构进行对比，及时校正测量的结果，以减少测量误差，严格控制质量检测的每一个环节，不断提高煤质检测的准确度。在新标准出台之后，应及时组织相关人员进行学习，熟悉操作的新标准，更新实验方法，以得到准确度更高的检测数据，保证检测的准确性和可靠性。

3 结束语

煤质分析对煤矿工业有重要作用，通过有效的煤质分析，能清楚地认识到煤矿资源的质量及性质，大大提高煤矿资源的利用效率，为社会生产提供充足的能源，促进我国社会主义经济建设的发展。随着科学技术的发展，各种先进检测技术和精密仪器在煤质分析中广泛应用。在煤质分析中，充分利用各种先进的设备和精密仪器，不仅能提高试验测量的质量和效率，还能实现煤质分析的自动化、智能化技术的发展。同时，规范操作人员的使用方法，提高操作人员的业务素质和职业道德，尽可能减少各种人为因素对试验项目的影响，提高煤质检测的准确性和可靠性。

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