單爐分區測灰法的應用研究

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

關鍵詞：分區測灰必要性;方法原理;確保準確度;避免質量糾紛;增強用戶信譽度;提高經濟效益

臨選廠是淮北礦業集團產量最大的煉焦煤洗煤廠，精煤品種多樣化，化驗項目多而復雜，僅精煤用戶就達到幾十家，因此精煤的質量關乎礦業集團的經濟效益和發展。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算的主要依據之一，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，為避免質量糾紛提高經濟效益，精煤灰分測定結果的準確性尤為重要。

1單爐分區測灰的必要性

未分區測灰工作流程簡述：根據國家標準GB/T212規定，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，在規定的程序和條件下進行灼燒，以灼燒后的質量占煤樣質量的百分含量作為該煤樣的灰分。

不分區測定灰分存在如下問題：

（1）馬弗爐的恒溫區具有局限性，在恒溫區以外的灰分測定結果無法保證準確度，緩慢灰化法要求爐內始終保持良好的通風狀態，爐內每個區間的溫度不完全一致，導致每個區間位置的灰分測定結果存在不同程度的系統誤差情況。

（2）GB/T211規定煤樣應在爐內的恒溫區進行灼燒，若每個煤樣都在馬弗爐的恒溫區測定，需要同時啟動多臺設備，增加工人的勞動強度和設備使用及維護頻率，造成能源浪費。

（3）爐內通風條件的限制，在死角處煤樣不能得到充分氧化造成灰分測定結果偏高，存在一定系統誤差。

因此，根據馬弗爐的結構原理，經過多次對比試驗并對測定結果進行數理統計，為能準確測出商品煤的灰分，避免質量糾紛，提高用戶信譽度，減少設備的使用和維修，節約能源，提高經濟效益，采用單爐分區測灰是非常必要的。

2方法原理

馬弗爐的工作原理：電熱絲在爐磚內通電加熱，爐內的熱電偶把溫度信號轉換為電壓信號輸入到溫控儀的測量部分，從而達到控制爐內溫度的目的，根據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量不超過0.15g。灰皿送入爐溫不超過100℃的馬弗爐恒溫區中，關閉爐門留有15mm左右的縫隙。在不少于30min的時間內將爐溫緩慢升到500℃，并在此溫度下保持30min。其目的是使硫的氧化物已經生成就能及時排出。繼續升溫到（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束硫酸鹽尚未分解，能得到穩定的灰分測定結果。灰分測定項目要求爐內始終保持良好的通風狀態但爐內存在一定的死角而導致爐內部分灰分不能得到充分氧化，每個區間的溫度存在差異，造成不同區域間的灰分出現不同程度的系統偏差。根據馬弗爐的工作特性，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間位置進行標定，根據GB/T211相關規定稱取24個單樣，放入馬弗爐內用慢速法進行灼燒。通過測定結果得出的結論是：24個煤樣測定結果的極差在0.10%范圍內，區間平均灰分結果與標準值相差在0.05%范圍以內。依據此方法用低灰高硫、中灰低硫、中灰高硫、高灰低硫等標準煤樣分別進行測定，對試驗結果進行統計分析得出結論：隨著灰分和流分的增大，區間灰分差值明顯增高，區間灰分平均值與標準值相差明顯增大。根據這一現象對每一種不同規格的標準煤樣測試結果進行數理統計分析，得出中灰低硫煤測定結果極差在0.15%范圍內，區間平均灰分與標準值相差在0.10%范圍以內，高灰高硫煤測定結果極差在0.25%范圍內，區間平均灰分與標準值相差在0.15%范圍內。根據這一規律對不同區間灰分進行校正。

3數據統計與計算

3.1對爐內瓷舟由內到外、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理統計。

3.3對所有測定結果分區域與標準煤樣的標準值對比。

3.4通過數理統計結果計算不同灰分和硫分煤樣在馬弗爐的每個區域間的校正系數。

4經濟效益分析

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國家標準規定，為保證測定結果的準確度，每批煤的分析煤樣都應在馬弗爐的恒溫區進行灼燒，由于馬弗爐恒溫區的局限性至少需要同時啟動3臺馬弗爐。通過單爐分區測灰法只需要啟動一臺馬弗爐并能準確測定精煤灰分，根據臨渙選煤廠的實際情況每年節約電費在1萬元以上，減少設備和維修費用在5萬元以上。通過單爐分區測定灰分提高了精煤灰分的準確度，避免質量事故發生，減少與用戶的質量糾紛，每年給集團公司帶來少則幾十萬多則上百萬的經濟效益。

5結論

根據測定結果，進行數理統計分析得出校正系數，保證測定結果的準確度，在實際工作中能更好的掌握馬弗爐的性能，避免質量糾紛提高經濟效益和社會效益。

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作者簡介

李克忠（1973-），男，安徽淮北，技師，1995年畢業于安徽淮北煤電技師學院，從事煤質化驗工作。