煤的冲刷磨损指数试验方法.docx

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 中华人民共和国能源部1992-05-16批准 1992-11-01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： (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 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。 4.2.2检查仪器、设备和试验用具，包括： 4.2.2.1分析天平，称量200g，准确到0.1mg； 4.2.2.2普通天平，称量500g，准确到0.1g； 4.2.2.3台秤，称量5kg，准确到10g; 4.2.2.4振筛机； 4.2.2.5标准筛，孔径90m； 4.2.2.6记录纸； 4.2.2.7秒表； 4.2.2.8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： 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 (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 (3 ) 图 5 冲刷磨损试验的磨损量 与煤样总细度的关系 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 (4) 6.2.4用一元线性回归法计算Ke值： 6.2.4.1令式(2)中的E=Y,lnR90=X，得 (5) 参照表A2计算a1和k1值。 6.2.4.2令式(3)中的R90=Y,=X，得 (6) 参照表A3计算a2和k2值。 6.2.4.3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。 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 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,其中 A=10,得=5.545。 A2一元线性回归法计算值 A2.1把表A1试验数据按表A2的计算表格整理,得 A2.2把表A1试验数据按表A3的计算表格整理,得 A2.3把、值和、的绝对值代入式(4), 得=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煤的冲刷磨损指数试验报告的内容和格式见表B1