Лаб. работа №1

4

Лабораторная работа №1.

Отбор и приготовление проб для анализа

Опробование топлива проводят для контроля его качества при добыче, обогащении, химико-технологической переработке. Оно включает операции отбора пробы, обработки (разделки) и анализа пробы.

Проба – небольшая, взятая из общей массы доля вещества, средний состав которого идентичен среднему составу опробуемого топлива. Основное требование, предъявляемое к пробе, – ее представительность.

Пробу, непосредственно отобранную от массы топлива, называют первичной. Такая проба обычно составляет от нескольких десятков до сотен килограммов различных по крупности кусков угля и поэтому не пригодны для проведения анализа. Для того, чтобы оценить среднее качество первичной пробы угля и провести лабораторные испытания, необходимо значительно уменьшить ее массу, т.е. сократить первичную пробу. Совокупность операций по измельчению, перемешиванию и сокращению первичной пробы с целью приготовления проб, пригодных для проведения анализа, называется обработкой или разделкой.

Разделка – вторая ступень опробования. Основное требование к обработке первичных проб – сохранение представительности на всех стадиях разделки. В зависимости от целей и назначения опробования различают пластовые, эксплуатационные, товарные, контрольные, сборные и технологические пробы.

Пластовые и эксплуатационные пробы, характеризуют топливо в процессе его добычи. Товарные и контрольные пробы позволяют оценить топливо как товарную продукцию угольных предприятий и обогатительных фабрик. Сборные пробы используют для определения средних показателей качества угля, отгружаемого потребителям в течение месяца, и, наконец, технологические пробы отбирают на различных стадиях обогащения для контроля за работой оборудования.

При изучении углей определили, что наиболее изменяющийся показатель качества – зольность. Поэтому все расчеты норм отбора проб ведутся по зольности, рассчитанной на сухой уголь.

Существует два основных способа отбора проб топлива: из потока и из неподвижного слоя. Отбор проб из потока легче поддается механизации и автоматизации, чем опробование неподвижной массы топлива. Отбор проб из потока осуществляется при транспортировании топлива с помощью конвейера или из падающего потока при пересыпке угля с одного конвейера на другой.

Опробование неподвижной массы топлива допускается только в том случае, если невозможно осуществить отбор из потока. Точечные пробы отбирают в местах, равномерно расположенных на поверхности вагонеток, вагонов, штабелей, при погружении отбирающего устройства не менее чем на 0,4 м. В настоящее время на угольных предприятиях для отбора проб из потока применяют ковшовые (КП) и скреперные (СП) пробоотборники.

Для отбора проб из неподвижных масс угля разработаны пробоотборники нескольких типов. Наибольшее распространение получили шнекобуровые пробоотборники, а также с ковшовым или грейферным захватом точечной пробы.

Вторая ступень опробования – обработка, или разделка, – проводится с целью приготовления лабораторных и аналитических проб, пригодных для проведения анализа угля.

Лабораторная проба – проба, полученная в результате обработки объединенной пробы до крупности 0-3 (0-10) мм и предназначенная для лабораторных испытаний и подготовки аналитических проб.

Аналитическая проба – проба, полученная в результате обработки объединенной или лабораторной пробы и предназначенная для проведения анализов. Аналитическая проба обычно характеризуется крупностью 0-0,2 мм.

На предприятиях угольной промышленности дробление угля до крупности -20 (или -10) мм производится в щековых или валковых дробилках. Затем объединенная проба измельчается до лабораторной пробы в молотковых или конических дробилках различных конструкций. Измельчение до аналитической крупности (-0,2 мм) может производиться в шаровых, стержневых, вибрационных, барабанно-вальцовых мельницах и дисковых истирателях.

Разделка лабораторной пробы до аналитической складывается из операций подсушивания, измельчения и сокращения. В процессе разделки лабораторной пробы до аналитической, а также при хранении и анализе пробы влажность угля изменяется. Поэтому рекомендуется проводить анализ пробы, предварительно подсушенной (доведенной) до воздушно-сухого состояния, которое достигается высушиванием угля на воздухе до постоянной массы, т.е. до тех пор пока масса пробы практически перестанет изменяться.

Подсушивание угля проводят до состояния, близкого к воздушно-сухому. Для этого лабораторную пробу высыпают на металлический противень слоем не более 1 г/см², устанавливают противень в предварительно нагретый сушильный шкаф и подсушивают при температуре не более 40°С, время от времени перемешивая уголь. Пробу охлаждают на воздухе и измельчают в один прием в лабораторной дробилке или мельнице до крупности менее 0,2 мм.

Основное требование к процессу измельчения угля – полное измельчение пробы, т.е. не допускается отбрасывание трудно измельчаемых включений, например породы. Измельченную пробу сокращают до массы 100-150 г с помощью лабораторного делителя или вручную.

Сокращение пробы вручную производят в лаборатории методами квартования или выборки. Метод квартования заключается в том, что тщательно перемешанную пробу делят (квартуют) на четыре равных сектора. Сокращение пробы квартованием повторяют до тех пор, пока масса пробы в двух секторах не достигнет нужного значения.

Второй ручной способ сокращения пробы – метод выборки, который заключается в том, что из пробы, расположенной тонким слоем в виде прямоугольника, набирают некоторое число порций, равномерно распределенных по всей пробе.

Контрольные вопросы к защите лабораторной работы

1.Что такое технический анализ угля?

2.Что такое пластовая, лабораторная и аналитическая пробы угля?

3.Какие операции входят в опробование топлива для контроля его качества при добыче, обогащении, химико-технологической переработке?

4. Раскрыть суть отбора пластовых, эксплуатационных, товарных, контрольных, сборных и технологических проб.

5.Из каких операций складывается разделка лабораторной пробы до аналитической?

6.Что такое и для чего применяются методы квартования и выборки?