6.4. Обработка проб

Обработка проб включает в себя последовательные операции дробления, сокращения, измельчения и деления пробы с целью приготовления лабораторных и аналитических проб, пригодных для выполнения соответствующих исследований.

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.

Методика подготовки лабораторных проб для различных видов ТГИ регламентируется следующими стандартами: ГОСТ 17644-83 «Торф. Методы отбора проб из залежи и обработки их для лабораторных испытаний», ГОСТ 10742-71 «Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты. Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний».

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

Аналитическую пробу готовят в соответствии со следующими стандартами: ГОСТ 11303-2013 «Торф и продукты его переработки. Метод приготовления аналитических проб», ГОСТ 10742-71 «Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты. Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний».

Следовательно, в результате обработки должна быть получена небольшая по массе, тонкоизмельченная проба, полностью сохраняющая представитель­ность. Это означает, что в основе разделки первичной пробы, по существу, лежит принцип отбора проб. В соответствии с закономерностями процесса отбора масса пробы прямо пропорциональна размеру кусков, поэтому небольшую по массе пробу можно получить при сокращении только после предварительного измельчения всего топлива.

Обработка проб складывается из последовательных операций измель­чения (дробления), перемешивания и сокращения (деления), причем число таких циклов зависит от крупности кусков угля в объединенной пробе.

Чтобы сохранить представительность пробы в процессе разделки, необходимо соблюдать определенное соотношение между степенью измельчения и минимальной массой сокращенной пробы (табл. 6.1).

Таблица 6.1 – Допускаемые соотношения между массой пробы и степенью измельчения топлива

Примечание. В скобках указаны допускаемые размеры кусков.

Из данных табл. 6.1 можно сделать два основных вывода. Во-первых, не допускается сокращать пробу с размерами кусков более 20 мм, т. е. если в пробе имеются куски размером более 20 мм, то такую пробу необходимо сначала додробить, и только после этого приступать к сокращению. Во-вторых, в лабораторию на анализ должны поступать аналитические пробы массой не менее 85 г (обычно 100-150 г). Лабораторную пробу разрешается делить на требуемое число экземпляров (дубликатов) при условии, что масса каждого экземпляра лабораторной пробы будет не менее 0,6 кг.

Все операции по обработке первичных проб производят механизиро­ванным способом с применением комплексных проборазделочных машин, последовательно выполняющих весь цикл приготовления лабораторных и аналитических проб, или с помощью механизмов, предназначенных для проведения отдельных операций (дробилки, сократители, делители).

При трехступенчатой обработке проб дробление угля до менее 20 (или менее 10) мм производится в щековых или валковых дробилках. При двухступенчатой – объединенная проба измельчается до лабораторной в молотковых или конических дробилках различных конструкций. Измель­чение до аналитической крупности (менее 0,2 мм) может производиться в шаровых, стержневых, вибрационных, барабанно-вальцовых мельницах и дисковых истирателях.

Механические сократители работают по принципу отбора от измельчен­ной пробы небольших порций. Основные типы механических сократителей – ковшовые и секторные. В секторном сократителе-порционере происходит непрерывный отбор с помощью «делительного сектора». «Делительный сектор» представляет собой вращающийся в потоке топлива диск с отверстием в виде сектора.

Механические делители предназначены для деления уже сокращенной пробы на требуемое число экземпляров, равных по массе и одинаковых по показателям качества топлива.

В зависимости от места и времени приготовления проб для анализа все существующие схемы механизированного опробования можно разделить на две группы. В одних схемах обработку объединённых проб до аналитических производят непосредственно на предприятии (в месте отбора пробы или в ОТК). В других схемах обработку осуществляют только до стадии получения лабораторных проб, а разделку проб до аналитических производят в лабораториях.

Разделка лабораторной пробы до аналитической складывается из опе­раций подсушивания, измельчения и сокращения.

Подсушивание угля проводят до состояния, близкого к воздушно-сухому. Для этого лабораторную пробу высыпают на противень слоем не более 1 г/см² и сушат её на воздухе или устанавливают противень в предварительно нагретый сушильный шкаф и подсушивают при температуре не более 40°С, время от времени перемешивая. Пробу охлаждают на воздухе и из­мельчают в один прием в дробилке или мельнице лабораторного типа до крупности менее 0,2 мм. Периодически проверяют крупность аналитической пробы, проводя контрольное просеивание через сито с сеткой № 02.

Основное требование к процессу измельчения – проба должна быть измельчена полностью, т. е. не допускается отбрасывание трудноизмельчаемых включений (например, породы). Это положение относится к ручному и механическому измельчению проб, а также к доизмельчению остатка, не прошедшего через сито при контрольном просеивании угля.

При измельчении воздушно-сухой лабораторной пробы до аналитиче­ского порошка условия равновесия с влажностью окружающей атмосферы будут нарушены, и для доведения аналитической пробы до воздушно-сухого состояния необходимо дополнительное подсушивание на воздухе. Измельченную пробу сокращают до массы 85-100 г с помощью лабораторного делителя или вручную.