单炉分区测灰法的应用研究

摘要：阐述马弗炉内分区测灰的必要性，介绍了分区测灰的原理，及其在实际工作中的应用情况。实践表明：用同一个标准煤样，在同一个马弗炉内不同的区间位置，最终测定出来的灰分结果存在一定的系统误差，通过多次用标准煤样测定并对化验结果进行数理统计分析，对每个区间内灰分测定结果进行校正，避免因马弗炉恒温区的局限性，造成测定结果存在不同程度系统误差的情况，减少因多个煤样启用多台马弗炉测定精煤灰分的现象，不仅节约能源还减少设备使用率，能更准确地测定精煤灰分保证测定结果准确度，避免质量纠纷，提高经济效益和社会效益。

关键词：分区测灰必要性;方法原理;确保准确度;避免质量纠纷;增强用户信誉度;提高经济效益

临选厂是淮北矿业集团产量最大的炼焦煤洗煤厂，精煤品种多样化，化验项目多而复杂，仅精煤用户就达到几十家，因此精煤的质量关乎矿业集团的经济效益和发展。精煤品种主要以：焦精煤、肥精煤和1/3焦煤等三大主要炼焦煤。精煤灰分是集团公司与用户结算的主要依据之一，精煤灰分分为多个级别，如9.51%～10.00%是一个级别，10.01%～10.50%又是一个级别，级别间的差距仅0.01%，不同级别的品种都有不同的价格，为避免质量纠纷提高经济效益，精煤灰分测定结果的准确性尤为重要。

1单炉分区测灰的必要性

未分区测灰工作流程简述：根据国家标准GB/T212规定，将缓慢灰化法作为仲裁法。其方法原理是：将称量好的粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样，放入通风良好的炉温不超过100℃的马弗炉恒温区，在规定的程序和条件下进行灼烧，以灼烧后的质量占煤样质量的百分含量作为该煤样的灰分。

不分区测定灰分存在如下问题：

（1）马弗炉的恒温区具有局限性，在恒温区以外的灰分测定结果无法保证准确度，缓慢灰化法要求炉内始终保持良好的通风状态，炉内每个区间的温度不完全一致，导致每个区间位置的灰分测定结果存在不同程度的系统误差情况。

（2）GB/T211规定煤样应在炉内的恒温区进行灼烧，若每个煤样都在马弗炉的恒温区测定，需要同时启动多台设备，增加工人的劳动强度和设备使用及维护频率，造成能源浪费。

（3）炉内通风条件的限制，在死角处煤样不能得到充分氧化造成灰分测定结果偏高，存在一定系统误差。

因此，根据马弗炉的结构原理，经过多次对比试验并对测定结果进行数理统计，为能准确测出商品煤的灰分，避免质量纠纷，提高用户信誉度，减少设备的使用和维修，节约能源，提高经济效益，采用单炉分区测灰是非常必要的。

2方法原理

马弗炉的工作原理：电热丝在炉砖内通电加热，炉内的热电偶把温度信号转换为电压信号输入到温控仪的测量部分，从而达到控制炉内温度的目的，根据缓慢灰化法的控温要求，将称量好的一般分析实验煤样均匀地摊平在灰皿中，使其每平方厘米的质量不超过0.15g。灰皿送入炉温不超过100℃的马弗炉恒温区中，关闭炉门留有15mm左右的缝隙。在不少于30min的时间内将炉温缓慢升到500℃，并在此温度下保持30min。其目的是使硫的氧化物已经生成就能及时排出。继续升温到（815±10）℃，并在此温度下灼烧1h，其目的是在此温度下碳酸盐分解结束硫酸盐尚未分解，能得到稳定的灰分测定结果。灰分测定项目要求炉内始终保持良好的通风状态但炉内存在一定的死角而导致炉内部分灰分不能得到充分氧化，每个区间的温度存在差异，造成不同区域间的灰分出现不同程度的系统偏差。根据马弗炉的工作特性，用不同灰分含量及不同流分含量的标准煤样对马弗炉每个区间进行标定。

具体方法：用低灰Ad≤10.00%，低硫St，d≤0.50%的标准煤样对马弗炉每个区间位置进行标定，根据GB/T211相关规定称取24个单样，放入马弗炉内用慢速法进行灼烧。通过测定结果得出的结论是：24个煤样测定结果的极差在0.10%范围内，区间平均灰分结果与标准值相差在0.05%范围以内。依据此方法用低灰高硫、中灰低硫、中灰高硫、高灰低硫等标准煤样分别进行测定，对试验结果进行统计分析得出结论：随着灰分和流分的增大，区间灰分差值明显增高，区间灰分平均值与标准值相差明显增大。根据这一现象对每一种不同规格的标准煤样测试结果进行数理统计分析，得出中灰低硫煤测定结果极差在0.15%范围内，区间平均灰分与标准值相差在0.10%范围以内，高灰高硫煤测定结果极差在0.25%范围内，区间平均灰分与标准值相差在0.15%范围内。根据这一规律对不同区间灰分进行校正。

3数据统计与计算

3.1对炉内瓷舟由内到外、由左到右按顺序进行编号。

3.2用不同灰分，不同流分标准煤样进行多次测定并剔除异常值后进行数理统计。

3.3对所有测定结果分区域与标准煤样的标准值对比。

3.4通过数理统计结果计算不同灰分和硫分煤样在马弗炉的每个区域间的校正系数。

4经济效益分析

临涣选煤厂每天的原煤入洗量都在5万吨以上，精煤批次多达十几批，如果按照GB/T212国家标准规定，为保证测定结果的准确度，每批煤的分析煤样都应在马弗炉的恒温区进行灼烧，由于马弗炉恒温区的局限性至少需要同时启动3台马弗炉。通过单炉分区测灰法只需要启动一台马弗炉并能准确测定精煤灰分，根据临涣选煤厂的实际情况每年节约电费在1万元以上，减少设备和维修费用在5万元以上。通过单炉分区测定灰分提高了精煤灰分的准确度，避免质量事故发生，减少与用户的质量纠纷，每年给集团公司带来少则几十万多则上百万的经济效益。

5结论

根据测定結果，进行数理统计分析得出校正系数，保证测定结果的准确度，在实际工作中能更好的掌握马弗炉的性能，避免质量纠纷提高经济效益和社会效益。

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作者简介

李克忠（1973-），男，安徽淮北，技师，1995年毕业于安徽淮北煤电技师学院，从事煤质化验工作。