第一节 粒度组成分析试验

第一节粒度组成分析试验

一、实验目的

1.掌握筛分分析法测定物料的粒度组成的试验方法。

2.了解煤的粒度组成和各粒级产物的质量特性。

3.学习筛分数据的处理及分析方法，利用筛分试验结果绘制物料粒度特性曲线。

二、试验原理

在煤炭分选加工的过程中，筛分是一种最古老、应用最广泛的粒度组成分析方法。筛分试验是指按操作规定将原料煤通过规定的各种大小不同筛孔的筛子而分成各种不同的粒度级别，然后分别测定各粒级的数量（产率, ）和质量（如水分、灰分、硫分、发热量等），它主要是根据物料是否通过筛子的筛孔来进行的。

筛分试验根据处理物料粒度的不同分为原煤筛分（大于0.5mm，采用大筛分的方法测定物料粒度组成）和粉煤筛分（小于0.5mm，采用标准套筛测定粉煤粒度组成）。

三、筛分试验

（一）原煤筛分试验

1.试验仪器设备

(1)称量设备：用最大称量为500kg（或200 kg）、100 kg、20 kg、10 kg、

和5 kg的台秤或案秤各一台。台秤或案秤最小刻度值应符合表9-1规定。每次过秤的物料质量不得少于台秤或案秤最大称量的1/5。例如用5kg秤称取煤样时，煤样量不得小于1kg。

表9-1

(2)筛子：筛子的孔径一定要符合标准。

煤样可按下列筛孔尺寸：100mm、50 mm、25 mm、13 mm、6 mm、3 mm、0.5 mm。

①孔径为25mm及以上的用圆孔筛，筛板厚度约为1~3mm。圆孔筛的冲孔应呈正三角形排列。

②孔径为25mm以下的采用金属丝编织的方孔筛。筛分前应进行检查，确保

筛孔无变形、无破损。

③人工筛分时，筛框可用木材制做，规格为：筛面尺寸为650m m×450mm；筛框高度120~140mm；手把长250mm左右。

④有条件的应采用经过检验的筛分机械进行筛分。

2.试验煤样

（1）筛分试验煤样采取方法应符合有关标准规定。

（2）筛分煤样总质量应根据粒度组成的历史资料和一些特殊要求确定。

一般为：设计选煤厂的煤样不少于10t，矿井生产煤样不少于5t，不做浮沉试验时不少于2.7t。选煤厂原料煤及其产品煤样按粒度上限确定：粒度上限为300mm不少于6t，粒度上限为100不少于2t，粒度上限为50mm不少于1t。

（3）13~0mm煤样可缩分到质量不小于100kg，其中3~0mm煤样可缩分到质量小于20kg。

（4）筛分煤样应是空气干燥状态。

（5）收到煤样后，筛分试验应当在3d之内进行。

3.试验步骤

（1）筛分程序：筛分操作一般从最大筛孔向最小筛孔进行。如煤样中大粒度含量不多，可先用13mm 或25mm筛孔的筛子筛分，然后对筛上物和筛下物，分别从大的筛孔向小的筛孔逐级进行筛分。各粒级产物应分别称量。

（2）筛分试验时往复摇动筛子，速度要均匀，移动距离为300mm左右，直到筛净为止。每次筛分新加入的煤量应保证筛分操作完毕时筛上煤粒能与筛面接触。

（3）如煤样潮湿又急需筛分，可按以下步骤进行：

①采取外在水分煤样，并称量煤样总质量。

②用筛孔为13mm的筛子筛分，+13mm的煤样晾至空气干燥状态后，再用13mm筛子复筛。然后对+13mm 煤样称量并进行各粒级筛分和称量，-13mm 煤样掺入到-13mm 的湿煤样中。

③-13mm 湿煤样，采取外在水分煤样，称量后缩取不少于100kg( 晾至空气干燥状态称量，然后进行13～0mm 各粒级的筛分并称量。

（4）为保证筛分试验结果的准确可靠，必要时，应检查各粒级是否筛净。检

查方法为：将煤样在要求的筛子中过筛后，取部分筛上物检查，符合表9-2规定则认为筛净。

（5）采用机械筛分时，亦用上述方法检查是否筛净，以确定机械筛的倾角等主要参数。

表9-2

4.注意事项

（1）筛分试验全过程中严防煤样损失、污染。

（2）试验煤样在采取、运输、筛分过程中严防碎裂。筛分试验煤样应是空气干燥状态。变质程度低的高挥发分的褐煤可以晾至接近空气干燥状态后，进行筛分。

（3）筛分前应认真检查筛子，核验筛孔尺寸，使用筛网孔径要符合标准。对于个别变形、磨损的筛孔应堵死或更换。

（4）筛分煤样的质量按一般情况规定，目的是为了保证各粒级特别是大粒度有足够的化验用煤样。如果原煤中大粒度产率较低，应当适当增加煤样总量，以满足各粒级浮沉用煤样、化验用煤样的质量要求。

（5）大于50mm各粒级应手选出煤、矸石、中间煤和硫铁矿4种产品。筛分后对各粒级和各手选产品分别测定产率和质量。

5.试验记录和数据处理

（1）误差分析：

①数量误差分析：筛分前煤样总质量与筛分后各粒级产物的质量之和的差值，不得超过筛分前煤样质量的2%，否则该次试验无效。

②质量指标误差分析：筛分前煤样灰分与各粒级产物灰分的加权平均值的差值，应符合下列规定，否则该次试验无效。

a)煤样灰分小于20%时，相对差值不得超过10%，即

%10%100≤⨯-d

d

d A A A

b) 煤样灰分大于或等于20%时，绝对差值不得超过2%，即

%2≤-d d A A

式中 d A —筛分前煤样灰分，%；

d

A —筛分后各产物的加权平均灰分，%。

（2）把试验结果填在筛分试验报告表中，示例见表9-3。

（二） 粉煤筛分试验 1.试验仪器设备

（1） 振筛机一台，摇动次数221次/min ，振击次数147次/min ；直径200mm ；

表9-3 原煤筛分试验报告表

筛分试验编号： 煤样名称： 煤样质量： 煤样灰分： 试验日期：