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烟煤粘结指数的测定方法烟煤胶质层指数的测定方法哈氏可磨指数的测定煤灰熔融性的测定,内容提要,七、烟煤粘结指数的测定,煤的粘结性和结焦性是炼焦用煤最重要的工艺性质，用于炼焦的煤（或配煤）必须具有较好的粘结性和结焦性，才能炼出质量合格的焦炭。粘结指数（G值）是烟煤分类的主要指标，对于确定烟煤的种类、判断单种煤质量的好坏、确定经济合理的配比、研究配合煤的质量变化、预测和提高焦炭质量十分重要。原理：一定质量的试验煤样和专用无烟煤混合均匀，在规定条件下加热成焦，所得焦炭在一定规格的转鼓内进行强度检验，以焦块的耐磨强度表示试验煤样的粘结能力。,测定原理,七、烟煤粘结指数的测定,仪器设备,七、烟煤粘结指数的测定,仪器设备,七、烟煤粘结指数的测定,仪器设备,搅拌丝：由直径11.5mm的金属丝制成圆孔筛：筛孔直径1mm；其它：秒表、干燥器、小镊子、小刷子、带手柄平铲、搪瓷盘（300mm220mm25mm）等。,七、烟煤粘结指数的测定,在制备煤的粘结指数煤样时，煤样的制备执行GB474-2008。空气干燥应在高于不40温度下进行，如在带空气循环装置的干燥室或干燥箱进行，在干燥后、称量前应将干燥煤样置于环境温度下冷却并使之与大气适度达到平衡。,煤样制备,应是达到空气干燥状态、粒度小于0.2mm的分析煤样，其中0.10.2mm的煤粒占全部煤样的2035%。煤样粉碎后并在试验前，应混合均匀。,应装在密封的容器中，制样后到试验的时间不应超过一星期。如超过一星期，应在报告中注明制样和试验时间。,七、烟煤粘结指数的测定,粘结指数测定中所用的无烟煤，必须是宁夏汝箕沟煤矿的专用无烟煤。执行GB/T14181测定烟煤粘结指数专用无烟煤技术要求。其技术要求为：Mad2.5；Ad4.0%；Vdaf8.0%。粒度为0.10.2mm，其中粒度大于0.2mm的筛上率应不大于4%，粒度小于0.1mm筛下率不大于6%。,专用无烟煤,七、烟煤粘结指数的测定,试验步骤,1、先称取5g无烟煤，再称取1g试验煤样放入坩埚内，质量应称准到0.001g。2、用搅拌丝坩埚内的混合物搅拌2min，搅拌方法是：坩埚作45左右倾斜，逆时针方向转动，约15r/min，搅拌丝按同样倾角作顺时针方向转动，约150r/min，搅拌时搅拌丝的圆环接触坩埚壁与相连接的圆孤部分。经lmin45s后，一边继续搅拌，一边将坩埚与搅拌丝逐渐转至垂直位置，2min时，搅拌结束，亦可用达到同样搅拌效果的机械装置进行搅拌。在搅拌时，应防止煤样外溅。,七、烟煤粘结指数的测定,试验步骤,3、搅拌后，将坩埚壁上煤粉轻轻扫下，用搅拌丝轻轻将混合煤样拨平，沿坩埚壁的层面略低1-2mm，以便压块将混合物压紧后，使煤样表面处于同一平面。4、用镊子夹压块于坩埚中央，然后将其置于压力器下压30秒，加压时防止冲击。5、加压结束后，压块仍留在混合物上，加上坩埚盖，注意从搅拌时开始，带有混合物的坩埚，应轻拿轻放，避免受到撞击与振动。,七、烟煤粘结指数的测定,试验步骤,6、将带盖的坩埚放在在坩埚架中，用带手柄的平铲托起坩埚架，放入预先升温到850的马弗炉内的恒温区。放入坩埚后的6min内，炉温应恢复到850，以后炉温应保持在850士10，从放入坩埚开始计时，焦化15min，之后，将坩埚从马弗炉中取出，放置冷却到室温。若不立即进行转鼓试验，则将坩埚放入干燥器中，马弗炉温度测量点，应在两行坩埚中央。,七、烟煤粘结指数的测定,试验步骤,7、从冷却后的坩埚中取出压块。当压块上附有焦屑时，应刷入坩埚内，称量焦渣总重，然后将其放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，转鼓试验后的焦块用1mm的圆孔筛进行筛分，再称量筛上部分质量，然后，将其放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分，称量操作。,七、烟煤粘结指数的测定,记录数据,空坩埚质量m0（g）实验后坩埚与焦渣总质量m总（g）第一次筛上物质量m1（g）第二次筛上物质量m2（g）焦化处理后焦渣总量m=m总-m0,式中：m焦化处理后焦渣总量，g；m1第1次转鼓试验后，筛上部分的质量，g；m2第2次转鼓试验后，筛上部分的质量，g；计算结果取到小数第1位,计算公式,七、烟煤粘结指数的测定,补充试验,当测得G小于18时，需重作试验。此时，试验煤样和无烟煤的比例改为3：3，即3g试验煤样与3g专用无烟煤，其余试验步骤均与以上测定步骤相同。结果按下式计算：,七、烟煤粘结指数的测定,注意事项,八、烟煤胶质层指数的测定,测定原理,胶质层指数测定方法是模拟工业焦炉的炼焦条件而设计出来的。煤样装在钢杯中，上加恒压，由底面单侧加热。钢杯置入一定规格和技术指标的带孔耐火砖中，以一定的加热速度升温，此时传至杯内的温度由上而下依次递增。因为用单侧加热时，周围散热条件较好，在煤杯内的煤样就形成了一系列温度自下而上递降的等温面。当加热到一定温度时，因为最上面的煤样还不到软化温度，所以保持原样不变，中间一部分则因为到了软化温度而变成沥青状的胶体胶质体；而下面一部分则因到达固化温度，而由胶质体变成了半焦。因此，煤样中形成了半焦层、胶质层和未软化的煤样层3部分（如图1）这就是胶质层指数测定的全过程。,八、烟煤胶质层指数的测定,测定原理,图1,八、烟煤胶质层指数的测定,仪器设备,八、烟煤胶质层指数的测定,仪器设备,八、烟煤胶质层指数的测定,仪器设备,八、烟煤胶质层指数的测定,煤样制备,缩制方法应符合GB474煤样的制备方法并应达到空气干燥状态。煤样应用对辊式破碎机破碎到全部通过1.5mm的圆孔筛，但不得过度粉碎。供确定煤炭牌号的煤样，应一律按GB/T5751中的有关规定进行减灰。为防止煤的氧化对测定结果的影响，试样应装在磨口玻璃瓶或其他密闭容器中，且放在阴凉处，试验应在制样后不超过半个月内完成。,八、烟煤胶质层指数的测定,升温阶段,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,将杯底放入煤杯使其下部凸出部分进人煤杯底部圆孔中，杯底上放置热电偶铁管的凹槽中心点与压力盘上放热电偶的孔洞中心点对准。将石棉垫铺在杯底上，在杯内下部沿壁围一条滤纸条。将热电偶铁管插人杯底凹槽，把带有香烟纸管的钢棍放在下部石棉圆垫的探测孔标志处，用压板把热电偶铁管和钢棍固定，并使它们都保持垂直状态。将全部试样倒在缩分板上，掺合均匀、摊成厚约10mm的方块。用直尺将方块划分为许多30mm30mm左右的小块，用长方形小铲，按棋盘式取样法隔块分别取出两份试样，每份试样质量为(1000.5)g。将每份试样用堆锥四分法分为四部分，分四次装人杯中。每装25g之后，用金属针将煤样摊平，但不得捣固。,1、装煤杯,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,1、装煤杯,试样装完后，将压板暂时取下，把上部石棉圆垫小心地平铺在煤样上，并将露出的滤纸边缘折复于石棉圆垫之上，放人压力盘，再用压板固定热电偶铁管。将煤杯放人上部砖垛的炉孔中，把压力盘与杠杆连结起来，挂上砝码，调节杠杆到水平。如果不是立即做试验，转入煤杯的煤样上面不应加任何负荷，以免改变原始煤样的堆积密度而影响结果。在整个装样过程中香烟纸管应保持垂直状态。当压力盘与杠杆连结好后，在杠杆上挂上砝码，把细钢棍小心地由纸管中抽出来(可轻轻旋转)，务使纸管留在原有位置。如纸管被拔出，或煤粒进人了纸管(可用探针试出)，须重新装样。,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,2、准备工作,用探针测量纸管底部时，将刻度尺放在压板上，检查指针是否指在刻度尺的零点，如不在零点，则有煤粒进人纸管内，应重新装样。将热电偶置于热电偶铁管中。检查前杯和后杯热电偶连接是否正确。把毫米方格纸装在记录转筒上，并使纸上的水平线始、末端彼此衔接起来。调节记录转筒的高低，使其能同时记录前、后杯两个体积曲线。检查活轴轴心13到记录笔尖的距离，并将其调整为600mm，将记录笔充好墨水。测量装煤高度，同一煤样重复测定时装煤高度的允许差为1mm，超过允许差时应重新装样。报告结果时应将煤样的装填高度的平均值附注于X值之后。,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,3、升温测定,准备工作就绪后，打开程序控温仪开关，通电加热，并控制两煤杯杯底升温速度如下：250以前为8/min，并要求30min内升到250；250以后为3/min。每10min记录一次温度。在350600期间，实际温度与应达到的温度的差不应超过5，在其余时间内不应超过10，否则，试验作废。在试验中应按时记录“时间”和“温度”。“时间”从250起开始计算，以min为单位。温度到达250时，调节记录笔尖使之接触到记录转筒上，固定其位置，并旋转记录转筒一周，划出一条“零点线”，再将笔尖对准起点，开始记录体积曲线。对一般煤样，测量胶质层层面在体积曲线开始下降后几分钟开始，到温升至约650时停止。,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,3、升温测定,平滑下降型，图a；平滑斜降型，图b；波型，图c；微波型，图d；,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,3、升温测定,“之”字型，图e；山型，图f；“之”山混合型，图g和h,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,3、升温测定,胶质层上下层面的测量频数根据记录转筒上所记录的体积曲线的形状及胶质体的特性来决定，具体见下表。,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,4、曲线加工,在体积曲线下方、温度和时间坐标之间留一适当位置，在其左侧标出层面距杯底的距离作为纵坐标。根据记录表上所记录的各个上、下部层面位置和相应的“时间”的数据，按坐标在图纸上标出“上部层面”和“下部层面”的各点，分别以平滑的线加以连接，得出上、下部层面曲线。如按上法连成的层面曲线呈“之”字型，则应通过“之”字型部分各线段的中部连成平滑曲线作为最终的层面曲线。取胶质层上、下部层面曲线之间沿纵坐标方向的最大距离(读准到0.5mm)作为胶质层最大厚度Y。取730时体积曲线与零点线间的距离(读准到0.5mm)作为最终收缩度X。,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,4、曲线加工,胶质层曲线加工示意图,八、烟煤胶质层指数的测定,实验步骤,5、结果表述,将整理完毕的曲线图，标明试样的编号，贴在记录表上一并保存。记录体积曲线类型记录焦块的技术特征。在报告Y值时应注明焦块的熔合状况在报告X值时，应注明试样装填高度。必要时，应将体积曲线及上、下部层面曲线的复制图附在结果报告上。取前杯和后杯重复测定的算术平均值，计算到小数后一位，然后修约到0.5，作为试验结果报出。,八、烟煤胶质层指数的测定,体积曲线,在试验过程中，生成胶质层的同时产生大量气体，随着温度升高，包在胶质体中的气体逐渐增多，并且迅速膨胀，如果胶质体的透气性很好，气体就会很容易地穿透胶质体，并从煤粒间的空隙向冷侧逸出（向上排出），则煤样的体积不会膨胀，而是随着温度的上升，体积逐渐收缩，直到730试验结束。这种体积变化的曲线是平滑下降型；,八、烟煤胶质层指数的测定,体积曲线,如果产生的煤气遇到胶质体透气性很差的情况，则煤气就被包裹在胶质体内难以析出。随着温度的增高，积蓄的气体量越来越多，煤气的体积也急剧膨胀，从而使煤样体积增大，并产生强大的膨胀压力，使载荷压力盘上抬，如果气体仍然找不到析出通道（半焦的裂隙产生的较晚）膨胀会持续较长的时间，直到半焦产生裂隙，煤气通过裂隙从下部热侧排出为止。这种体积曲线呈山型；,八、烟煤胶质层指数的测定,体积曲线,如果半焦能及时或在短时间内产生裂纹，那么体积虽然一时膨胀，但是由于裂隙产生快，煤气能在短时间内析出，这样体积就会交替产生膨胀和收缩现象，体积曲线呈锯齿状即之字型；介于上述两者之间的是之山混合型；如果体积膨胀不大而煤气逸散又比较慢，体积曲线就呈波型或微波型。,八、烟煤胶质层指数的测定,影响因素,八、烟煤胶质层指数的测定,影响因素,九、哈氏可磨指数的测定,测定原理,煤的可磨性（HGI）是指煤研磨成粉的难易程度。测定原理是：一定量的空气干燥煤样与标准煤样磨制成规定粒度，并破碎到相同细度时所消耗的能量比，可反映不同煤破碎成粉的难易程度。换句话说，在消耗一定能量的条件下，相同量规定粒度的煤样磨制成粉的细度越细，则可磨性指数越大，说明它越易磨制成粉；反之，则可磨指数越小，说明它越难磨制成粉。,方法提要,将一定粒度范围和质量的煤样，经哈氏可磨性测定仪研磨后在规定的条件下筛分，称量筛上煤样的质量。由研磨前的煤样量减去筛上煤样质量得到筛下煤样的质量。再从由标准煤样绘制的校准图上查得哈氏可磨性指数。,九、哈氏可磨指数的测定,仪器设备,九、哈氏可磨指数的测定,煤样制备,（1）按照GB474规定的原则，将煤样破碎到6mm。（2）将上述煤样缩分出约1kg，放入盘内摊开至层厚不超过10mm，空气干燥后称量（称准到1g）。（3）用1.25mm的筛子，分批过筛上述煤样，每批约200g，采用逐级破碎的方法，不断调节破碎机的辊的间距，使其只能破碎较大的颗粒。不断破碎、筛分直至上述煤样全部通过1.25mm的筛子。留取0.631.25mm的煤样，弃去筛下物。（4）称量0.63mm1.25mm的煤样（称准到1g），计算这个粒度范围的煤样质量占破碎前煤样总质量的百分数（出样率），若出样率小于45%，则该煤样作废。再从6mm煤样中缩分出1kg，重新制样。,九、哈氏可磨指数的测定,测定步骤,测定准备：试运转仪器，清扫设备,过筛称量：过0.071mm筛子，称量0.071mm筛上的煤m1(g)，称量0.071mm筛下的煤样。,计算查图：按m2=m-m1计算出0.071mm筛下煤样的质量m2（g）。查校准图，得出可磨性指数。,煤样缩取：混匀，分出120g,0.63mm过筛，再缩分出不少于50g。,研磨：称取（500.01）g已除去煤粉的煤样m(g)，研磨（600.25