煤的冲刷磨损指数试验方法

中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力行业标准 DL46592 煤的冲刷磨损指数试验方法煤的冲刷磨损指数试验方法 中华人民共和国能源部中华人民共和国能源部1992-05-16批准批准 1992-11-01实施实施 1 主题内容和适用范围 1.1 本标准规定了煤的冲刷磨损指数试验方法。 1.2 本试验方法适用于测定各种煤的冲刷磨损指数。 2 术语代号 煤的冲刷磨损指数Ke是指在本试验条件下，按第4.1条所制备的煤样在冲刷 试 验过程中，从初始状态被研磨至规定的最终细度R90=25%时，纯铁试片在单位 时 间的相对累计磨损量。煤的冲刷磨损指数可写为： K K A e (1) 式中： E纯铁试片的累计磨损量，mg； 累计冲刷时间，min； 图 1 冲刷磨损试验装置系统图 1密闭容器；2喷嘴；3喷管；4旁路孔； 5支架；6磨损试片；7活动夹片；8压 力表；9进气阀；10旋风分离器；11活接 头；12煤粉罐；13螺母；14底部托架 A相当于标准煤在单位时间内对纯铁试片的磨损量，一般规定 A=10mg/min 3 试验装置 3.1 冲刷磨损试验装置 3.1.1 冲刷磨损试验装置系统见图1。 3.1.2 喷射部件结构见图2。喷嘴2周围均布3个旁路孔4的孔径为2mm，喷管 3的内 径为100.1mm。 图 2 喷射部件结构图 烜烨喷雾 1密闭容器；2喷嘴；3喷管；4旁路孔； 5支架；6磨损试片；7活动夹 3.1.3 密闭容器外形尺寸见图3。密闭容器上部为正方体，下部为倒方锥体，密闭 容器体积为0.06m3。 图3 密闭容器外形尺寸 3.2 磨损试片 3.2.1 磨损试片用纯铁制作。纯铁性能指标：HB=90，Fe99%，C0.04%， 杂 质含量小于1.0%。 3.2.2 磨损试片规格：45mm45mm3mm。 3.2.3 新磨损试片加工表面粗糙度高度参数Ra5m，旧磨损试片表面不应有 锈 蚀和杂物粘连，否则应用砂纸擦磨干净。 3.2.4 磨损试片可反复使用。 3.3 试验原理 煤置于密闭容器1内。磨损试片固定在活动夹片7上，与气流夹角为60。 压 缩空气经喷嘴2和周围均布的3个旁路孔4喷出。依靠高速气流的带动，密闭 容器 底部的煤粒和气流一起进入喷管3。由喷管3喷出的含煤气流不停地冲刷磨 损试片 6，煤也被不断地磨细，测出煤样总细度R90=25%时的试片磨损量和冲刷 时间即 可算出煤的冲刷磨损指数。 4 试验准备工作 4.1 试样的制备 制备试样的工艺流程见图4。 4.2 检查试验设备 4.2.1 检查冲刷磨损试验装置。 烜烨喷雾 4.2.2 检查仪器、设备和试验用具，包括： 分析天平，称量200g，准确到0.1mg； 普通天平，称量500g，准确到0.1g； 台秤，称量5kg，准确到10g; 振筛机； 标准筛，孔径90m； 记录纸； 秒表； 铁盘、勺等。 图 4 试样制备工艺流程图 4.2.3 磨损试片在分析天平上称量，记下试片原始质量。 4.2.4 称量完的试片必须在4h内进行试验。 5 试验方法 5.1 把磨损试片6装在活动夹片7里。 5.2 把底部托架14拧好。 5.3 微开进气阀9，把3kg煤样倒入密闭容器1，放好支架5。并把螺母13拧 紧。 5.4 迅速开大进气阀9，进气压力达到0.2MPa时，按下秒表计时。随时调节进气 阀9，维持压力为0.20.01MPa。该试验点的冲刷时间一到。立即关闭进气阀 9， 记下冲刷时间。 5.5 拧下密闭容器1的底部托架14取出全部试验煤样进行称量，缩分取样，筛分 煤 细度。记下煤质量和煤细度。 5.6 拧开旋风分离器10的活接头11，取下煤粉罐12。称量煤粉，缩分取样，筛 分 粉细度，记下粉质量和粉细度。 5.7 把螺母13拧下，取出支架5，卸下磨损试片6，把磨损试片表面煤粉刷净， 在 分析天平上称量，记下磨损试片质量。 5.8 把筛分煤细度用的煤样与其余煤合在一起，作为下一个试验点的煤样。 5.9 重复进行上述工作，进行各点的试验。试验分4次进行，每次冲刷时间长短 原 则上没有限制，为避免磨损量过小，每次冲刷时间不得少于0.5min，同时要保 证 最后一次冲刷后剩余煤量不得少于250g。 5.10 每次试验取出的粉样不再倒入密闭容器1中，但要与已取出的粉样和筛分粉 样充分混合均匀，进行缩分取样，筛分粉细度的工作程序参照下列步骤进行： 第 点 粉样 筛分粉样 混合 缩分 第 点粉样筛分粉样 混合 缩分 第 点粉样筛分粉样 混合 缩分 第 点粉样筛分粉样 1 1 2 2 3 3 3 4 4 1 2 4 6 数据处理和计算方法 6.1 试验记录和数据处理方法见表A1和附录A。 6.2 用计算方法求Ke： 6.2.1 对于任何一煤种，试片的累计磨损量E随煤样总细度的自然对数值lnR90的 减小呈直线增长，参见图5。它们的关系可表示为 EakR 1190 ln (2) 式中： a1,k1常数，mg； R90煤样总细度，%。 6.2.2 对任一煤种，煤样总细度R90随冲刷时间的增加呈直线下降，参见图6。 它们的关系可表示为 Rak 9022 (3 ) 图 5 冲刷磨损试验的磨损量 与煤样总细度的关系 烜烨喷雾 图 6 冲刷磨损试验的煤样总 细度与时间的关系 式中： a2常数； k2常数，min-1。 6.2.3 根据冲刷磨损指数的定义，把式(2)和式(3)分别代入式(1)，得 K kakR aR e ln 21190 190 10 () () a kk k a 1212 2 1025 ln25 10 a kk k a 1212 2 3219 250 . 10 (4) 6.2.4 用一元线性回归法计算Ke值： 令式(2)中的E=Y,lnR90=X，得 Yak X 11 (5) 参照表A2计算a1和k1值。 令式(3)中的R90=Y,=X，得 Yak X 22 (6) 参照表A3计算a2和k2值。 把a1、k1、a2和k2的绝对值代入式(4)，即可计算出试验煤种的冲刷 磨损指 数Ke值。 烜烨喷雾 6.3 作图法求Ke值 6.3.1 在直角坐标系中，由各试验点的lnR90和E值，绘出一条直线，由直线求 出式(1)中R90=25%时的E值，参见图A1。 6.3.2 在直角坐标系中，由各试验点的和R90值，绘出一条直线，由直线求出式 (1)中R90=25%时的值，参见图A2。 6.3.3 把E和值代入式(1)，即可计算出试验煤种的冲刷磨损指数Ke值。 7 冲刷磨损指数的评价指标 7.1 煤的冲刷磨损指数Ke值用来判断煤在被金属磨件破碎时，煤对金属磨件的磨 损强烈程度。Ke值越大，表示煤对金属磨件的磨损性越强。 7.2 冲刷磨损指数Ke值的评价指标如下： 冲刷磨损指数 磨损性 Ke1.0 轻微 Ke =1.01.9 不强 Ke =2.03.5 较强 Ke =3.65 很强 Ke5 极强 附 录 A 冲刷磨损指数计算实例 (参考件) A1 作图法求Ke A1.1 某煤种试验记录数据见表A1。 A1.2 根据试验数据，绘出lnR90与E之间的线性关系，如图A1所示。找出对应 于 ln25=3.219下的E值为280mg。 A1.3 根据试验数据，绘出与R90之间的线性关系，如图A2所示。找出对应于 R90=25%下的值为5.05min。 图A1 作图法求E值 图A2 作图法求值 表A1 煤的磨损特性试验记录 烜烨喷雾 委托单位： 煤 种： 试验日期： 试验人： 煤样重：3.0kg 粒 度：05mm A1.4 把E和值代入煤的冲刷磨损指数定义KEA e /(),其中 A=10mg/ min, 得Ke=5.545。 A2一元线性回归法计算Ke值 A2.1 把表A1试验数据按表A2的计算表格整理,得 ak 11 103794892356916 .,. A2.2 把表A1试验数据按表A3的计算表格整理,得ak 22 840206117409 .,. A2.3把a1、a2值和k1、k2的绝对值代入式(4), 得Ke=5.545。 表A2 a1 、k1一元线性回归计算表 表A3 a2、k2一元线性回归计算表 附 录 B 试 验 报 告 格 式 (参考件) B1