能源化学第二章第二节

1、第二章煤的工业分析和元素分析第二节煤样的制备 煤炭是一种化学组成和粒度组成都很不均匀的混合物，采样量一般较大。 而煤质分析所需要的试样，根据测试项目的要求，一般只需几克到几百克。 因此，煤样采集之后，不可能直接进行分析检验，还需经过制样过程，由大量的总样中分取出很少一部分组成和总样基本一致的试样。煤样的制备：按一定方法将原始煤样的质量逐渐减少到分析煤样所需要的质量，而使其化学组成和物理性质与原始煤样保持一致，简称制样。制样的目的：是将采集煤样，经过破碎、混合和缩分等程序，制备成能代表原来煤样的分析用煤样，即必须使保留和弃去的两部分品质很接近。如果保留下来的试验用煤不能代表原始煤样的特性，下步进

2、行的分析化验再准确，其结果也毫无意义。因此，对于已采集到的煤样而言，制样是关系到分析试验是否准确和具有实际意义的最重要的环节。 煤样制备的程序 煤样的制备包括破碎、筛分、混合、缩分和干燥等程序。煤样的缩制实际上是按粒度不同分级进行的，通常分为25mm、13mm、6mm、3mm、1mm五组，最后制备成小于0.2mm的分析煤样。煤的粒度越大，所保留的样品量越多。 1. 破碎 定义：是用机械或人工方法减小煤样粒度的操作过程。目的在于增加不均匀物质的分散程度，以减少缩分误差。破碎是保持煤样代表性并减少其质量的准备工作。 破碎的方法：一种是机械法，即试样先用破碎机粗碎，然后用密封式研磨机细碎；另一种是手

3、工法，在钢板上用手锤破碎后，在钢乳钵中细碎。 颚式破碎机。一般用它进行较大粒度煤的粗碎，如破碎到25mm以下，也有的可破碎到6mm以下。其特点是结构简单，破碎力强、易清扫、易观察、易维修。锤式破碎机。适用于粗、中碎。可将煤样一次性破碎到3mm以下。特点是破碎比（即进料粒度与出料粒度之比）大，破碎效率高，机上带有筛板不用再过筛，但噪声较大，水分大时筛板易阻塞。目前，国内已生产出料粒度为1mm的小型锤式粉碎机。光面对辊破碎机。适于中碎，特别适于制备胶质层测定用煤样和可磨性测定用煤样，一般可将10-20mm的煤样一次破碎到小于1mm。特点是样品破碎后就立即排出机外。因此，煤样不会过度破碎，也不会发热

4、。振动磨样机。适用于细碎，可将煤样磨至0.2mm以下，一般只需几十秒钟。它的特点是磨样速度快，密封、无尘，磨碎同时还有很好的混合作用。球磨机。适于细碎，而且特别适于一次磨制多个样品（依滚动轴的多少而定）。特点是转速低，煤样在磨制过程中基本没有升温，有较好的混合作用，磨制时间较长(30-50min)。但在一次磨制多个样品时，平均磨制一个样品的时间不长。联合破碎缩分机。将破碎设备和缩分设备组合在一起，有些还加装了给煤机。如：EPS-1/8联合破碎缩分机出料粒度小于6mm或小于13mm，可调破碎比5-10，缩分比（留样量与进样量之比）为1/8，处理量为250-300kg/h。它的特点是缩分精密度高，

5、操作容易，适于实验室煤样的制备。PS-110/3型联合破碎机缩分机的出料粒度为3mm以下，缩分比1/30-1/60可调。特点是处理量大（0.9-1.5t/h），运转平稳，振动小。适于在装车点和卸车点就地随采随制大量的商品煤样。 定义：是用选定孔径的筛子从煤样中分选出不同粒级煤的过程。 目的：是将不符合要求的大粒度煤样分离出来，进一步破碎到规定程度，保证各不均匀物质达到一定的分散程度以降低缩分误差。2、筛分各种尺寸筛孔的筛子:用于测定煤的最大粒度的筛子：孔径为25mm、50mm、100mm、150mm的方孔筛或圆孔筛；用于制样的方孔筛，其孔径为25mm、13mm、6mm、3mm、1mm及0.2m

6、m，外加一只3mm的圆孔筛；用于煤粉细度测定，孔径为200m（1m=10-6m）及90m的标准试验筛，并配筛底及筛盖；用于测定哈氏可磨性指数的孔径为1.25mm及0.63mm的制样筛及孔径为0.071mm的筛分筛，并配筛底及筛盖。 定义：是将煤样各部分互相掺合的操作过程。 目的：是在于用人为的方法促使不均匀物质分散，使煤样尽可能均匀化，以减少下步缩分的误差。 目前普遍还是采用人工混合，国家标准规定，掺合至少需三遍，煤样的混合应在制样室内的制样钢板上进行。 普遍采用堆锥法。3、混合4. 缩 分 定义：是将试样分成具有代表性的几部分，使一份或多份留下来的操作过程。 目的：在于从大量煤样中取出一部分煤样，而不改变物料平均组成。 煤样缩分可分为人工缩分法和机械缩分法。 人工缩分法包括堆锥四分法、棋盘式缩分法和九点缩分法。 机械缩分法可采用二分器、联合破碎缩分机等工具和设备。 此法兼有混合和缩分的操作。用堆锥法将煤样堆成圆锥体后，用平板将物料堆由中心向四周压成厚度均匀的圆形平堆，然后用十字板通过平堆的圆心，将平堆分成四个相等的扇形，如图2-1所示。弃去其中相对的两个扇形体，另外两个扇形体则进一步破碎、混合、缩分。图2-1四分法缩分示意图 堆锥四分法5. 干燥 定义：干燥是除去煤样中大量水分的操作过程。 目的：使煤样顺利通过破碎机、