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4--烟煤粘结指数的测定解析


测定中注意事项
• 焦化温度
• 根据在相同焦化时间(15min)、不同焦化温度(830℃, 850℃和870℃)下的试验结果,证明随焦化温度的升高,G 指数有偏高的趋势,而煤种不同,偏高的幅度也不相同, 因此,试验中应严格按照GB 5447《烟煤粘结指数测定方 法》规定,将焦化温度控制在(850±10)℃。
测定中注意事项
• 焦化时间
• 同一焦化温度(850℃),不同焦化时间(10min,13min, 15min和17min)的试验证明,随焦化时间的延长,G指数略 有偏高,但不太明显。为了保证结果的准确可靠性,必须 严格按GB/T5447-1997规定控制焦化时间为15 min。
测定中注意事项
• 马弗炉温度回升速度
图3 压块
图4 压力器
仪器设备
• (6)马弗炉:该炉具有均匀加 热带,其恒温区(850士100℃)长 度不小于120mm,并附有调压 器或恒温控制; • (7)转鼓试验装置:包括两个 转鼓、一台变速器和一台电动 机。转鼓转速必须保证50±2 r/min。转鼓内径200mm,深 70mm,厚2mm,壁上铆有相距 180°、厚3mm的挡板两块,见 图5 ;
方法要点
• 方法要点是将一定质量的试验煤样和专用无烟煤,在规定 的条件下混合,快速加热成焦,所得焦块在一定规格的转 鼓内进行强度检验,以焦块的耐磨强度,即抗破坏力的大 小来表示试验煤样的粘结能力。因此,烟煤粘结指数实质 是试验煤样在受热后,煤颗粒之间或煤粒与惰性组分颗粒 间结合牢固程度的一种度量,它是各种物理和化学变化过 程的最终结果。
测定中注意事项
• 坩埚在马弗炉内的放置位置
• 测定某一煤样的粘结指数时,一般需要作两次重复试验, 得到两个测定结果后取平均值作为报出结果。在进行重复 性试验时,同一样品的两个坩埚,应在不同炉次焦化,而 且要求这两个坩埚在不同炉次焦化时,放在不同的位置。
测定中注意事项
• 进行补充试验前的预先估计
• 对于G指数小于18的弱粘结性煤,往往需要进行两种配比 试验,有些无效测定在所难免。我们统计了弱粘结性煤与 挥发分测定时焦渣号的关系,发现凡有焦渣号为1号、2号、 3号的烟煤煤样,无须进行1:5配比的粘结指数测定,可 直接按3:3配比进行试验。这里前提是先要测定煤的挥发
• 按照国标规定,当煤样放人马弗炉后6min内,炉温应恢复 到850℃。因为回升速度的快慢,直接影响到在有效的焦 化温度下的焦化时间,从而影响试验结果。回升速度慢, 有效焦化温度下的时间短,测定结果偏低。故实际操作中 必须严格控制炉温的回升速度。如果由于马弗炉加热效率
不够,造成温度回升速度过慢,则可用适当提高煤样入炉
试验步骤均与以上测定步骤相同。结果按下式计算:
G
式中符号意义与前式相同。
30 m1 70 m2 5m
结果报告及精密度
• 取重复试验结果的算数平均值作为最终结果。报告值修约
到整数。
• 每一试验煤样应进行两次重复试验。G指数≥18时,重复 性限为≤3,再现性临界差为≤4;G<18时,重复性限为≤1 ,再现性临界差为≤2。
分并得出该煤样的焦渣号。
烟煤粘结性指数分级
烟煤粘结指数的分级
序号 1 2 3 4 5 6 级别名称 不粘结煤 弱粘结煤 中粘结煤 中强粘结煤 强粘结煤 特强粘结煤 代号 BNM RNM ZNM ZQN QNN TQN 粘结指数(GR.ห้องสมุดไป่ตู้),% 0~5 >5~30 >30~50 >50~65 >65~85 >85
测定中注意事项
• 压块质量
• 使用压块可施加一个外力,促使熔融的煤粒去粘结无烟煤。压块质量 越大,粘结越好,G指数也会偏高。国标规定,用镍铬钢压块,质量 为110-115g。镍铬钢块的寿命相对较长,若用其它压块,如碳钢,经
多次试验后,压块会因氧化剥蚀掉铁皮,质量减轻,影响测定结果。
然而,由于经多次试验后,压块会因氧化作用而剥蚀,其质量会减轻 ,所以应经常检验压块的质量,当它小于110g时,就不宜再使用。
测定中注意事项
• 试验煤样粒度和放置时间
• 测定粘结指数必须采制新鲜煤样,因为煤样氧化后会影响 其粘结能力,特别是低阶烟煤,氧化的影响尤为显著。因 此,随煤样放置时间的增长,G指数逐渐下降,但一般在 7d内无显著变化。因此制成试验煤样后,必须在7d内进行 粘结指数测定并报出结果。但夏天室温过高,煤样测定前 宜放入冰箱冷藏室保存。
图5 转鼓
仪器设备
• (8)圆孔筛:筛孔直径1mm; • (9)坩埚架:由直径3~4mm镍 铬丝制成,见图6; • (10)秒表、干燥器、小镊子、 小刷子、带手柄平铲、搪瓷盘 (300 mm×220mm×25mm) 等。
图6 坩埚架示意图
煤样及专用无烟煤
• 1.煤样
• 粘结指数试验煤样,应是达到空气干燥状态、粒度小于 0.2mm的分析煤样,其中0.1~0.2m m的煤粒占全部煤样的 20~35%。煤样粉碎后并在试验前,应混合均匀。 • 粘结指数试验煤样应装在密封的容器中,制样后到试验的 时司不应超过一星期。如超过一星期,应在报告中注明制 样和试验时间。
煤样及专用无烟煤
• 2.无烟煤
• 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。其技术要求为:专用无烟煤采样、制样及质 量要求。 • Mad<2.5%;Ad < 4.0%;Vdaf < 8.0%。 • 粒度为0.1~0.2mm,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%。
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。
温度的方法来保证回升速度符合要求。
测定中注意事项
• 试验煤样粒度和放置时间
• 为了提高测定结果的准确定,必须小心制样,最好用逐级破碎的方法 ,尽量减少小于0.1mm粒度级的比例,使0.1~0.2mm粒度级的比例达 到20%~35%。
• 如果0.1~0.2 mm粒级的质量百分数小于20%,意味着在试样中小于0.1 mm的 份量较多,粒度组成偏细,G值有偏高的趋势,但偏高的幅度随煤种不同而 异;反之,如0.1-0.2 mm粒级的质量百分数大于35%,说明试样的粒度组成偏 粗,G值有偏低的可能。因此试验煤样的制备粒度是影响粘结指数G值的重要 指标。必须将煤样经过破碎、筛分、混合、缩分、干燥等工序,按照规定将 较大量的煤样加工成少量的具有代表性且粒度组成合乎规定的试验样品,是 保证结果准确性的首要条件。为了提高测定结果的准确度,最好用逐级破碎 的方法,尽量减少小于0.1 mm粒级煤的比例,使0.1-0.2 mm粒级煤的比例达 到20%-35%,同时将整个采样、制样、化验的周期,控制在7天内。
测定中注意事项
• 煤样与无烟煤的混合均匀程度
• 两者混合越均匀,结果越可靠;因此,试验中应严格地按 照GB/T 5447规定的方法,将试样充分混合均匀。当用机 械搅拌器时,必须预先进行对比试验,确认其试验结果与 人工搅拌一致,且精密度良好,方可使用。在气温高,湿 度大的地区,试验煤样容易结块,在机械搅拌前,要先将
仪器设备
• (1)天平:精度不低于0.001g • (2)瓷质专用坩埚和坩埚盖:见图1; • (3)搅拌丝:由直径1~1.5mm的金属丝制成,见图2
图2 坩埚和盖 图1 坩埚和盖
仪器设备
• (4)镍铬钢压块:重110~115g, 见图3,
• (5)压力器:专用设备,以6 kg重量 压紧试验煤样与无烟煤混合物,见图4
结块的煤弄碎,然后再用机械搅拌装置将试验煤样与专用
无烟煤混合,否则会因搅拌不匀而造成结果超差。
测定中注意事项
• 转鼓转速和时间
• 粘结指数是表示煤样在规定条件下所成焦块的耐磨强度或 对破坏抗力大小的指标,而转速和时间与研磨力或破坏力 的大小有关。速度越快,时间越长,焦块所受的研磨力也 越大,G数就越小。因此国标规定,转鼓速度为(50士2)r/ min,5min内总转速为(250士10)r/ min。
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150 r/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。
煤样的制备
• 在测定煤的粘结指数时,煤样的制备执行GB474-2008, 其中规定煤样干燥可用温度不高于50℃且带空气循环装置 的干燥室或干燥箱进行,但在干燥后、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,冷却 温度视干燥温度而定,如在40℃下进行干燥,则一般冷却 3h足够,但在下列情况下,不应在高于40℃温度下干燥: • 易氧化煤; • 受煤的氧化影响较大的测定指标(如粘结性和膨胀性)用 煤样; • 空气干燥作为全水分测定的一部分。
结果计算
• 粘结指数(G)按下式计算:
G 10 30m1 70m2 m
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
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
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