Abu ialah mineral bukan organik yang kekal selepas pembakaran arang batu, dan merupakan salah satu petunjuk penting untuk mengukur kualiti arang batu. Kandungannya secara langsung mempengaruhi nilai penjanaan haba, kecekapan pembakaran dan aplikasi industri arang batu. Bagi perusahaan, skala abu yang berlebihan akan membawa kepada pengurangan pengeluaran haba arang batu, peningkatan pelepasan sanga, dan peningkatan kos pengangkutan dan pemprosesan; dalam industri metalurgi, abu yang berlebihan akan menjejaskan kekuatan kok dan kecekapan pengeluaran relau letupan; dalam perdagangan arang batu, abu adalah salah satu asas teras untuk penetapan harga, dan ralat ujian secara langsung akan membawa kepada kerugian ekonomi. Kertas kerja ini menerangkan pengetahuan teras, proses standard, serta masalah biasa dalam operasi dan kemahiran kawalan ketepatan secara terperinci, memberikan panduan makmal praktikal kepada perusahaan.
Abu arang batu bukanlah komponen intrinsik arang batu, tetapi sisa mineral dalam arang batu (seperti tanah liat, kuarza, pirit, dll.) yang telah terurai secara kimia dan teroksida semasa proses pembakaran, dan dibahagikan kepada abu luar dan abu dalam. Abu luar adalah serpihan batu dari plat atas dan diapit, berkaitan dengan kaedah perlombongan arang batu, dan boleh dikeluarkan sebahagian besarnya melalui pengisihan; abu dalam adalah bahan bukan organik yang terkandung dalam tumbuhan asal arang batu itu sendiri. Semakin tinggi abu dalam, semakin teruk pilihan arang batu. Penunjuk pengesanan abu yang biasa digunakan termasuk abu asas pengeringan udara (Aad), abu asas pengeringan (Ad) dan abu asas penerimaan (Aar), di mana abu asas pengeringan udara adalah penunjuk pengesanan yang paling biasa dan secara langsung mencerminkan kandungan abu sampel udara dalam keadaan kering.
Proses standard untuk ujian abu arang batu mengikut GB / T 211-2017 "Kaedah Analisis Industri Arang Batu". Kaedah terasnya ialah kaedah pengabuan perlahan, sesuai untuk semua jenis arang batu. Prosesnya mudah dan hasilnya tepat. Ia adalah kaedah yang paling biasa digunakan dalam industri. Langkah-langkah khusus adalah seperti berikut: Pertama, sediakan sampel arang batu kering udara dengan saiz zarah kurang daripada 0.2mm, timbang 1 ± 0.1g sampel arang batu (tepat hingga 0.0002g), dan letakkan secara seragam dalam piring abu porselin yang telah dibakar kepada berat malar sebelum ini, pastikan jisim sampel arang batu tidak melebihi 0.15g bagi setiap sentimeter persegi; kedua, masukkan pinggan abu ke dalam relau Maver dengan suhu tidak melebihi 100 ° C, tinggalkan celah 15mm di pintu, perlahan-lahan panaskan hingga 500 ° C dalam masa tidak kurang daripada 30 minit, dan simpan selama 30 minit pada suhu ini (supaya sulfur organik dan besi sulfida teroksida sepenuhnya); kemudian, teruskan pemanasan hingga 815 ± 10 ° C dan bakar selama 1 jam untuk mengurai sepenuhnya karbonat; akhirnya, keluarkan pinggan abu, sejukkan dalam udara selama 5 minit, kemudian masukkan ke dalam pengering untuk menyejukkan ke suhu bilik (kira-kira 20 minit), kemudian timbang jumlah. Pembakaran berulang kepada berat malar (perbezaan antara dua penimbangan tidak melebihi 0.0010g), mengikut jisim sampel arang batu dan jisim sisa selepas pembakaran, kandungan abu dikira (formula pengiraan: Aad = m1 / m × 100%, di mana m1 ialah jisim sisa selepas pembakaran dan m ialah jisim sampel arang batu).
Dalam proses ujian sebenar, ujian abu terdedah kepada masalah seperti sisihan keputusan yang berlebihan dan pengabuan yang tidak lengkap. Berikut adalah 5 jenis masalah yang paling biasa dan kemahiran kawalan ketepatan:
Masalah 1: Abu sampel arang batu tidak lengkap, mengakibatkan nilai ukuran abu yang rendah. Sebab utama ialah kadar pemanasan terlalu cepat, suhu pembakaran tidak mencukupi, atau penurapan sampel arang batu terlalu tebal, menyebabkan mineral dalam arang batu tidak terurai sepenuhnya. Sebagai contoh, kadar pemanasan yang berlebihan akan menyebabkan sampel arang batu meletup, beberapa bahan organik akan hilang jika tidak dibakar sepenuhnya, dan baki arang akan menjadikan nilai ukuran abu rendah; sampel arang batu terlalu tebal, sampel arang batu di bahagian bawah tidak dapat menghubungi oksigen sepenuhnya, mengakibatkan pengaburan tidak lengkap. Kemahiran kawalan: mengikut prosedur pengabuan dengan ketat dan perlahan, ia akan meningkat dari suhu bilik kepada 500 ° C dalam masa 30 minit, diinkubasi pada 500 ° C selama 30 minit, kemudian meningkat kepada 815 ± 10 ° C selama 1 jam; sampel arang batu akan diletakkan secara seragam, dan ketebalan tidak melebihi 0.15g / cm ² untuk memastikan pendedahan penuh kepada oksigen.
Masalah 2: Pengudaraan relau Maffer yang lemah menyebabkan nilai pengukuran abu yang tinggi. Pengudaraan relau Maffer yang lemah akan menyebabkan oksida sulfur tidak dapat dilepaskan tepat pada masanya, bertindak balas dengan kalsium oksida dalam abu untuk membentuk kalsium sulfat, meningkatkan kualiti sisa, dan menjadikan nilai pengukuran abu tinggi. Kemahiran kawalan: Pastikan relau Maffer mempunyai pengudaraan yang baik, cerobong yang berkelayakan dipasang, pintu mempunyai lubang pengudaraan, aliran udara dikekalkan semasa proses pengabuan, dan oksida sulfur dilepaskan tepat pada masanya.
Soalan 3: Hidangan kelabu tidak digunakan dengan betul dan menjejaskan keputusan pengesanan. Hidangan kelabu tidak dibakar hingga mencapai berat malar, terdapat sisa kekotoran pada dinding dalam, atau tidak disejukkan tepat pada masanya selepas dibakar, yang boleh menyebabkan ralat penimbangan. Kemahiran kawalan: Hidangan kelabu perlu dibakar hingga berat malar pada 815 ± 10 ° C sebelum digunakan, dibersihkan dan dikeringkan; sejurus selepas hidangan kelabu yang dibakar disejukkan di udara selama 5 minit, masukkan ke dalam pengering untuk menyejukkan ke suhu bilik bagi mengelakkan kesan penyerapan lembapan.
Soalan 4: Kesan kelembapan ambien menyebabkan nilai ukuran abu yang tinggi. Dalam persekitaran kelembapan yang tinggi, abu yang dibakar mudah menyerap lembapan dari udara, meningkatkan kualiti penimbangan, dan menyebabkan nilai ukuran abu menjadi tinggi. Kemahiran kawalan: makmal kekal kering, dan kelembapan relatif dikawal di bawah 60%; pengering dipasang dengan gel silika yang bertukar warna dan diganti dengan kerap untuk memastikan kesan pengeringan; penimbangan tepat pada masanya selepas pinggan kelabu disejukkan untuk mengelakkan pendedahan kepada udara untuk masa yang lama.
Soalan 5: Operasi pemeriksa yang tidak teratur mengakibatkan ralat. Contohnya, skala yang tidak ditentukur semasa penimbangan, penimbangan sampel arang batu yang tidak tepat, atau pembakaran semak yang tidak lengkap akan menjejaskan ketepatan keputusan. Kemahiran kawalan: menentukur skala elektronik sebelum ujian (aruhan 0.0001g) dan ikuti prosedur operasi dengan ketat semasa penimbangan; pembakaran semak tidak diperlukan apabila kandungan abu lebih rendah daripada 15%, dan pembakaran semak perlu dilakukan apabila melebihi 15%, setiap 20 minit sehingga berat malar.
Di samping itu, perusahaan juga perlu memahami piawaian penggredan abu arang batu. Kandungan abu arang batu adalah berbeza untuk gred yang berbeza (seperti abu gred 1 ≤ 5.00% dan 5.01-6% untuk gred 2), dan arang batu dengan abu yang sesuai boleh dipilih mengikut keperluan pengeluaran mereka. Pada masa yang sama, sentiasa menyelenggara relau maffer, skala, pengering dan peralatan lain untuk memastikan ketepatan instrumen memenuhi keperluan. Menguasai pengetahuan dan kemahiran ujian abu di atas, boleh meningkatkan ketepatan pengesanan dengan berkesan, membantu perusahaan mengawal kualiti arang batu, mengurangkan kos dan mengelakkan risiko perdagangan.