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煤岩测定方法的分析探究

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《内燃机与配件》2018年第6期

摘要:煤岩分析法主要是判定煤的变质程度特别是辨别混煤情况的重要手段,它在某些方面弥补了工业分析在检验煤质上的一些不足。目前煤岩测定方法主要有人工测定、自动测定和半自动测定三种种,这三种方法各有利弊,目我们焦化厂通过多年的煤岩实验,总结经验,确定半自动测定方法是最高效实用的测定方法。

关键词:煤岩测定;半自动测定

0引言

煤岩学是一门把煤作为由多种性质不同的组分混合组成的有机岩石来研究其性质、变化及应用的科学。鉴定混煤的最有效的方式是煤岩分析,除此之外,煤岩分析还能够及时查清异常煤原因,便于焦化企业更好的开展煤炭交易。采用煤岩学理论评价进厂煤的煤质,同时用其预测配煤操作及焦炭质量,能够大大降低混煤对焦化生产的负面影响。当前,在煤的科研与生产实践中煤岩学的应用已十分普遍。我们安钢焦化厂紧跟科技发展潮流,在2007年就引进了当时最先进的煤岩分析设备及软件技术,对进厂煤进行分析测定,为我们焦化厂进厂煤质监测,控制来煤质量做出了很大贡献。但是由于煤岩分析技术发展时间较短,从测定设备及技术上都存在不足,所以我们焦化厂为了提高煤岩分析的准确性,从软件到设备更新和技术人员的培训方面都做了大量的工作,也取得了很大成效。尤其是在其测定方法上,经过煤岩分析人员多年的分析实验,对比各种测定方法,最终总结出最高效实用的。

1煤镜质组反射率自动、半自动与人工测定特点

与比较自动测定指全过程自动化,测定过程由仪器自动测定分析,人工测定指全过程由测定者完成。半自动测定指移动样品、统计计算等过程自动化,仍由测定者判断测定对象。目前对识别测定对象以外的过程自动化优点无争议。

1.1人工测定值的准确性较优

人工测定与自动测定相比,其数据准确性更高,因为人工测定便于随时调焦,且能够识别出不适宜测定区域,从而尽量避开,但自动测定不同,自动测定若对每个测定点进行独立调焦,其测定速度必受影响,因此一般情况下自动测定都会允许一定的焦距误差,即<0.04,这同时也意味着其数据准确性将大大折扣。有数据表明:自动测定重现性达不到要求,测定结果普遍偏低,其原因便是焦距调节或样品磨抛质量不符合标准所致。所以,对于要求测定数据准确性高、样品数量较少、无实时性要求等领域,人工测定更具优势,但其优势的充分发挥离不开以下条件:①找到满足统计要求的样本容量[3]需耗费大量时间精力。②人工测定对各测定者的专业素质和经验要求较高,但在实际测定中各测定者素质和经验难以进行直观判断,且有经验的煤岩专家不会将人工测定作为其日常工作。

1.2在反映测定煤中特殊情况方面,人工与自动测定各具优势

人工测定能够准确测定煤的氧化、天然焦、无烟煤等情况,准确识别弱粘煤、不粘煤与粘结物之间反射率的微小差异,使测定正常开展。但其缺点是若非炼焦煤中混入量较少时(<5%),无法在结果中反映出来。自动测定只能从分布图上间接分析,必要时也需要人工观察辅助才能确定。如自动测定弱粘煤、不粘煤时,因煤与粘结物分布峰部分重叠使分布图异常。例如对于图1a自动测定的异常分布图,需要调出消除粘结物前的分布图,见图1b,消除低反射率部分第1个尖锐高峰(粘结物反射率峰)后才能得到正确结果,见图1c。自动测定的优势是开发者只需具备相关知识和经验,密切观察分布图,一旦发现分布图存在异常,依照规范流程调用相应功能处理即可。我们焦化厂目前利用HD型显微镜光度计进行半自动测定的方法,综合了以上两种方法的优点,达到了很好的效果。

2识别镜质组方法对测定结果影响

对于Roran等反射率指标,自动测定和人工测定两者之间存在一定系统偏差。自动测定的分布图也较人工测定的宽,正态分布完整性好。原因在于识别镜质组方法不同:人工测定的仅为无结构镜质体或基质镜质体[2],而仪器只能识别测定镜质组。不同镜质体反射率存在微小差异。由于任何仪器都有误差,因此这种方法难以再依据反射率差异确定出镜质体。有经验煤岩专家甚至可追溯其形成的古植物,可见在精细分辨方面,人识别能力优于任何仪器。但判断测定方法的优劣应考虑实际需要、对应用的影响与统计规律。而半自动测定基于两种方法的优点,可以借助仪器的最大化再进行人工识别。

3煤镜质组反射率自动、半自动与人工测定综合比较

具有优势的测定方法应具有:①对不同样品区分能力强;②对同一样品测定重现性与再现性好;③测定结果客观,与测定者无关;④省时省力。实践表明:这几种方法对于对煤种与煤化度的区分能力相当。自动测定在测定结果客观性、重现性、分布图正态分布完整性、省时省力等方面具有优势。

4总结

通过我们近年来对煤岩测定方法的研究,我们发现半自动测定除在测定点数方面逊于自动测定外,在测定速度、结果客观性、准确性与代表性分布图的完整性等方面都具有优势,融合了自动测定和人工测定的优点。由于对测定人员的专业水平有一定的要求,今后我们会着重进行对测定人员的技术培训,以提高煤岩测定的准确性。

参考文献:

[1]周师庸.应用煤岩学[M].北京:冶金工业出版社,1985.

[2]韩德馨(主编).中国煤岩学[M].北京:中国矿业大学出版社,1996.

[3]邢宝林,郭晖,谌伦建,张传祥,黄光许,徐冰,仪桂云.煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响[J].煤炭学报,2014(11).

[4]孟志强,何虎军,秦鹏,阎玉梅,刘海新.VB下识别有机煤岩显微镜图片[J].微计算机信息,2006(14).

[5]刘江,杨磊,黄殿奎,王震,李东.煤岩显微组分转化为线性可加的表征与应用[J].陕西煤炭,2017(04).

[6]张宇宏,王越,白向飞,陈洪博,武琳琳.煤岩自动测试中图像质量对镜质体反射率测定的影响研究[J].煤质技术,2014(S1).

作者:席海莉,康智奇 单位:安阳钢铁股份有限公司

内燃机与配件杂志责任编辑:张雨    阅读:人次