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1、烟煤粘结指数的测定（GB/T5447-1997）,一、概述,烟煤粘结指数测定方法是将一定质量的试验煤样和专用无烟煤，在规定条件下混合，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烟煤样在受热后，煤颗粒之间或煤粒与惰性组分颗粒之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。 粘结指数是判别煤的粘结性、结焦性的一个关键性指标。煤的结焦过程是由很多环节构成的一个极其复杂的工艺过程。炼焦工艺的主要目的是为了制取焦炭，要想得到高强度的焦炭，煤在室式焦炉内受热后，其软化、膨胀（析气）、熔融和
2、固化（收缩），必须进行到“恰到好处”，这样，煤的粘结能力就是结焦过程中的一个关键性的因素。因为任何一个煤，如果没有粘结力，就不可能结焦，因此，测定煤的粘结性可以来评价烟煤在加热过程中的粘结能力。,1. 煤样 （1）试验煤样按GB474制备成粒度小于0.2mm的空气干燥基煤样，其中0.1mm0.2mm的煤样占全部煤样的20%35%。煤样粉碎后并在试验前应混合均匀。 （2）试验煤样应装在密封的容器内，制样后到试验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。,二、粘结指数的测定,2. 实验步骤 （1）先称取5g专用无烟煤，再称取1g试验煤样放入坩埚内，质量应称准到0.001g。
3、（2）用搅拌丝将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，每分钟约15转，搅拌丝按同样倾角作顺时针方向转动，每分钟约150转，搅拌时，搅拌丝的圆环接触坩埚壁与底相连的圆弧部分。约经1min45s后，一边继续搅拌，一般将坩埚与搅拌丝逐渐转到垂直位置，约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。 （3）搅拌后，将坩埚壁上煤粉用刷子轻轻扫下，用搅拌丝将混合物小心地拨平，沿坩埚壁的层面比中心略低1mm2mm，以便压块将混合物压紧后，使煤样表面处于同一水平面上。 （4）用镊子夹压块于坩埚中央，然后将其置于压力器下，将压杆轻
4、轻放下，静压30s。,（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。 （6）将带盖的坩埚放置在坩埚架中，用带手柄的平铲或夹子托起坩埚架，放入预先升温到850的马弗炉内的恒温区，要求6min内炉温应恢复到850，以后炉温应保持在（85010）。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。马弗炉温度测量点，应在两行坩埚中央。炉温应定期校正。 （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。称量焦渣总质量，然后将其放入转鼓内，进行第一次
5、转鼓试验，转鼓试验后的焦块用1mm圆孔筛进行筛分，再称量筛上物质量，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。每次转鼓试验5min即250转。质量称准到0.01g。,3. 结果计算 粘结指数G按下式计算，计算结果取到小数点后第一位。 式中：m1第一次转鼓试验后，筛上物的质量，g； m2第二次转鼓试验后，筛上物的质量，g； m焦化处理后焦渣总质量，g。 当测得的G小于18时，需要重做试验。此时，试验煤样和专用无烟煤的比例改为3:3。即3g试验煤样与3g专用无烟煤。其余试验步骤均和上述相同，结果按下式计算：,三、精密度及结果报出粘结指数测定的重复性和再现性如表8-9规定。,表8-9
6、粘结指数测定的重复性和再现性,以重复试验结果的算术平均值作为最终结果，报出时结果取整数。,1. 粘结指数测定对试验煤样粒度的要求及影响；专用无烟煤的要求。 GB/T5447-1997规定，试验煤样粒度应小于0.2mm，其中0.10.2mm粒级应占全部煤样的2035。如果0.10.2mm粒级的质量百分数小于20，意味着在试样中小于0.1mm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，如果0.10.2mm粘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。为此，有必要对被测烟煤的粒度组成进行检查。 粘结指数测定中所用的无烟煤，必须是宁夏汝箕沟煤矿的
7、专用无烟煤。,四、注意事项,2. 粘结指数测定必须在煤样制备后一周内进行。 粘结指数测定必须采制新鲜煤样，因为煤样受氧化后会影响其粘结能力，特别是年轻烟煤，氧化的影响尤为显著，因此，随煤样放置时间的延长，G指数逐渐下降，但一般在一周内无显著变化。因此，制成试样后应在一周内测定粘结指数。,3. 利用粘结指数和焦渣特征之间的关系可初步确定烟煤和无烟煤的配比。 焦渣特征是定性指标，它与粘结指数之间没有数学上的关系式，但两者之间仍有一定的对应关系。根据焦渣特征的大小可初步判断粘结指数的变化范围，为测定粘结指数时无烟煤的合理配比提供参考。粘结指数与焦渣特征的一般关系如表8-10：,所以凡是焦渣特征为13
8、号的烟煤煤样，直接用3:3的配比进行试验。因此若同时有挥发分的测定，最好先测挥发分。,表8-10 粘结指数与焦渣特征的一般关系,4. 盛有煤样的坩埚送入马弗炉中焦化时，应怎样放置坩埚。 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。例如，马弗炉内一次准放入四个坩埚，某煤样在第一炉次焦化时，放在坩埚架的东北角，而在第二炉次焦化时，就应置于坩埚架的西南角位置上，其他亦然。,G指数测定是一个规范性很强的方法，其测定结果随试验条件而变化，因此，只有严
9、格遵守国家标准的各项规定，才能获得准确而精密的结果。除了煤本身的特性外，影响G指数测定结果的主要因素和试验中应注意的事项如下： 1. 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，而且煤种不同，偏高的幅度也不相同，因此，试验中应严格按照GB/T5447-1997烟煤粘结指数测定方法规定，将焦化温度控制在85010。,五、影响粘结指数测定的因素,2. 焦化时间：同一焦化温度（850）、不同焦化时间（10、13、15和17min）的试验证明，随焦化时间的延长，G指数略有偏高，但不显著。为了获得重复性和再现性
10、都很好的测定结果，试验中也应按GB/T5447-1997规定，控制焦化时间为15min。 3. 马弗炉温度回升速度：按照国家标准方法规定，当煤样放入马弗炉后6min以内炉温应恢复到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，有效焦化温度下的焦化时间短，测定结果就会偏低，为此，试验中要保证达到国家标准方法规定的温度回升速度。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温度的方法来保证回升速度符合要求。,4. 煤样粒度和放置时间：煤样粒度和放置时间对试验结果的影响前面已经谈过，为了提高测定结果的准确度，必须小心制样，
11、最好用逐级破碎的方法，尽量减少小于0.1mm粒级煤的比例，使0.10.2mm粒级煤的比例达到2035，同时应将整个采样制样化验的周期，控制在7天内。 5. 煤样与无烟煤的混合均匀程度：不言而喻，二者混合越均匀，测定结果越可靠，因此，试验中应一丝不苟地按照GB/T 5447-1997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。,6. 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。如速度越快，时间越长，焦块所受的研磨力也越大，G指数就越小，因此试验中采用的转鼓速度必须保证为（502）r/min，并且保证转动时问在5min时，总转速为（25010）r。 7. 压块质量：压块的作用是施加一个外力，促使熔融的煤粒去粘结无烟煤。压块质量越大，对无烟煤的粘结越好，G指数也会偏高。GB/T5447-1997规定，用镍铬钢压块，质量为110115g。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，就不能再使用。,
