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[摘 要]在分析煤质过程中,烟煤粘结指数的测定是十分重要的,可以辅助判定烟煤的结焦性和粘结性。完成对烟煤的粘结指数的测定之后,就可以确定烟煤的工艺类别,同时结合烟煤粘结指数的高低,确定该类烟煤的主要用途。
[关键词]烟煤;粘结指数;影响因素;测定;分析
中图分类号:TD212;X171.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0097-01
粘结指数是我国北京煤化所参考罗加指数测定原理提出的表征烟煤粘结性的一种指标。烟煤的粘结指数测定是将一定质量的试验煤样和专用无烟煤样,在规定的条件下按1:5或3:3的配比使烟煤和标准无烟煤混合后快速加热成焦,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煤样的粘结能力。粘结指数是判别煤的粘结性、结焦性的一个关键指标。
1.专用无烟煤质量
国标要求采用的无烟煤为宁夏汝箕沟煤矿的专用无烟煤,并且具有一定的技术要求,专用无烟煤粒度、灰分高于标准时,G值偏低,烟煤的粘结指数(GR.I.)与R.I.不同之点在于,专用无烟煤的统一加工及选定;标准无烟煤的粒度由R.I.法的0.3~0.4毫米,改为GR.I.法的0.1~0.2毫米,扩大强粘煤的测值范围,同时由于无烟煤粒度与试验用烟煤粒度相近,容易混匀,减少指标误差,提高测定的重现性与稳定性;在测定弱粘结性煤的粘结指数时,将无烟煤与烟煤的配比改为3:3,解决罗加法中对弱粘煤的测定不准的问题;
1.1 制样时间对测定粘结指数的影响
随着制样时间的增加,烟煤粘结指数测定值会降低,根据相关调查研究表明,这是因为随着制样时间的增加,煤样温度的升高受氧化程度越嚴重。所以,在制样过程中,需要对时间进行严格的把关,尽可能提高烟煤粘结指数测定的准确性。
1.2 制样粒度对测定粘结指数的影响
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0.1~0.2mm 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。随着煤样粒度的增加,煤样粘结指数会呈现减小的趋势,不同的烟煤种类不同,其幅度也是有所不同,所以,在测定烟煤粘结指数过程中,对被测煤样的粒度进行严格的规定
2.测试过程对测定粘结指数的影响
2.1 焦化温度和焦化时间对测定粘结指数的影响
烟煤粘结指数的测定值随着焦化温度的升高呈现升高的趋势,而且不同种类的烟煤,其升高的趋势也是不相同的。根据研究实验表明,15分钟的的焦化时间对烟煤粘结指数的测定影响是最大的,试样放入马弗炉之后,炉温必需在六分钟之内快速恢复至850度。这是因为炉温温度回升速度的快慢与有效温度下的焦化时间息息相关,影响着烟煤粘结指数测定值的准确性,如果炉温温度回升速度慢,则会降低有效温度下的焦化时间,进而降低粘结指数测定值。为了保证烟煤粘结指数测定值的准确性和重复性,炉温必需控制在850度,并保证送样后炉温在六分钟之内快速回温;另一方面,定期对秒表进行校正处理,保证焦化时间为15分钟。
2.2 煤样混合程度对测定粘结指数的影响
煤样和无烟煤混合的均匀程度受搅拌方法的影响,同时也受搅拌时间的影响,因此对煤样和无烟煤进行搅拌,搅拌时间2分钟,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接的圆环部分。经1min45s后,一边继续搅拌,一边将坩埚与搅拌丝逐渐转到垂直位置,2 min时搅拌结束。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规定,将试样充分混合均匀,切不可不注意倾斜度,随意搅拌,或是搅拌时不注意将样子溅出来,造成人为误差,进而影响粘结指数的测定。
2.3 压块的质量和压块时间对测定粘结指数的影响
煤样和无烟煤两者的粘结程度受压块质量的直接影响,压块质量越小,煤样和无烟煤两者的粘结程度越差,粘结指数低,压块质量越大,煤样和无烟煤两者的粘结程度越好,粘结指数高。因此,在测定烟煤粘结指数的过程中,要根据国标使用质量在110克~115克之间的铂铬钢压块,压块连续使用一定时间之后要对压块的质量进行称量,用镊子加压块于坩埚中央,然后将其置于压力器下压30s,加压时防止冲击。在放入压块之前,先用搅拌棒把坩埚内完成搅拌操作的沿坩埚拨下,比中间部分略低,之后放置好压块,保证压块可以全部覆盖混合样品。
2.4 转鼓转速和转鼓时间也是影响测定粘结指数的重要因素
粘结指数可以用来表示烟煤形成焦块的抗碎强度和耐磨强度。转鼓转速的越高,转动时间的越长,焦块所承受的研磨力越大,粘结指数测定值就越小。因此,为保证烟煤粘结指数测定的准确程度,要严格控制转鼓时间5min, 转鼓转速:50±1r/min。总转数为250转。
2.5 灰分对测定粘结指数的影响
在影响烟煤粘结指数准确测定的诸多因素中,影响较大的就是灰分,含有越多的灰分,烟煤粘结指数的测量值就会越小,但是不同种类的烟煤受灰分的影响程度是不同的。假如烟煤粘结指数测定的过程中没有减灰的规定,这样可以更加真实的反应不灰分不同但种类相同的煤种的粘结性,更好的指导配煤炼焦。
3.其他因素的影响
3.1 煤样保留时间对测定粘结指数的影响
根据相关的调查研究表明,煤样放置的时间越久,其氧化程度就越高,从而降低烟煤的粘结指数。所以,在完成相关实验过程中,为了保证对烟煤粘结指数的准确测定,应该严格遵守规定将烟煤采样、制样以及化验的时间控制在七天之内。
3.2 坩埚架的材质和坩埚的瓷质对测定粘结指数的影响
坩埚架的材质和坩埚的瓷质均会对烟煤粘结指数测定造成不同程度上的影响,镍铬丝材料在灼烧过程中不易变形,所以在进行烟煤粘结指数准确测定的过程中选用符合我国相关标准的坩埚架和坩埚。同时为了保证完成烟煤粘结指数测定实验完成后,坩埚不与坩埚架黏在一起,而且放置坩埚的过程中坩埚的稳定,要设置大小合适的放置孔,否则,将严重影响烟煤粘结指数的准确测定。
除此之外,在将坩埚从坩埚架上取下前应戴线手套,避免手与坩埚的直接碰触,防止手上的水分影响称量结果。
4.小结
从以上对烟煤粘结指数准确测量的影响因素分析结果可知,粘结指数G测定是一个规范性很强的方法,其测定结果随实验条件而变化,只有严格遵守国家标准的各项规定,才能获得准确而精密的结果。在测定烟煤粘结指数过程中应重视注意事项,对于测定出现的差异,应仔细检查影响因素,在最大程度上保证粘结指数测试的准确度。
参考文献
[1] 王文亮 李宏图.强粘结性烟煤粘结指数测定影响因素研究[J].洁净煤技术,2007,13(6).
[2] 张兰君.烟煤粘结指数测定的影响因素[J].环球市场信息导报,2012, (30).
[3] 邱波.烟煤粘结指数准确测定的影响因素分析[J].洁净煤技术,2010, 16(3).
[关键词]烟煤;粘结指数;影响因素;测定;分析
中图分类号:TD212;X171.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0097-01
粘结指数是我国北京煤化所参考罗加指数测定原理提出的表征烟煤粘结性的一种指标。烟煤的粘结指数测定是将一定质量的试验煤样和专用无烟煤样,在规定的条件下按1:5或3:3的配比使烟煤和标准无烟煤混合后快速加热成焦,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煤样的粘结能力。粘结指数是判别煤的粘结性、结焦性的一个关键指标。
1.专用无烟煤质量
国标要求采用的无烟煤为宁夏汝箕沟煤矿的专用无烟煤,并且具有一定的技术要求,专用无烟煤粒度、灰分高于标准时,G值偏低,烟煤的粘结指数(GR.I.)与R.I.不同之点在于,专用无烟煤的统一加工及选定;标准无烟煤的粒度由R.I.法的0.3~0.4毫米,改为GR.I.法的0.1~0.2毫米,扩大强粘煤的测值范围,同时由于无烟煤粒度与试验用烟煤粒度相近,容易混匀,减少指标误差,提高测定的重现性与稳定性;在测定弱粘结性煤的粘结指数时,将无烟煤与烟煤的配比改为3:3,解决罗加法中对弱粘煤的测定不准的问题;
1.1 制样时间对测定粘结指数的影响
随着制样时间的增加,烟煤粘结指数测定值会降低,根据相关调查研究表明,这是因为随着制样时间的增加,煤样温度的升高受氧化程度越嚴重。所以,在制样过程中,需要对时间进行严格的把关,尽可能提高烟煤粘结指数测定的准确性。
1.2 制样粒度对测定粘结指数的影响
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0.1~0.2mm 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。随着煤样粒度的增加,煤样粘结指数会呈现减小的趋势,不同的烟煤种类不同,其幅度也是有所不同,所以,在测定烟煤粘结指数过程中,对被测煤样的粒度进行严格的规定
2.测试过程对测定粘结指数的影响
2.1 焦化温度和焦化时间对测定粘结指数的影响
烟煤粘结指数的测定值随着焦化温度的升高呈现升高的趋势,而且不同种类的烟煤,其升高的趋势也是不相同的。根据研究实验表明,15分钟的的焦化时间对烟煤粘结指数的测定影响是最大的,试样放入马弗炉之后,炉温必需在六分钟之内快速恢复至850度。这是因为炉温温度回升速度的快慢与有效温度下的焦化时间息息相关,影响着烟煤粘结指数测定值的准确性,如果炉温温度回升速度慢,则会降低有效温度下的焦化时间,进而降低粘结指数测定值。为了保证烟煤粘结指数测定值的准确性和重复性,炉温必需控制在850度,并保证送样后炉温在六分钟之内快速回温;另一方面,定期对秒表进行校正处理,保证焦化时间为15分钟。
2.2 煤样混合程度对测定粘结指数的影响
煤样和无烟煤混合的均匀程度受搅拌方法的影响,同时也受搅拌时间的影响,因此对煤样和无烟煤进行搅拌,搅拌时间2分钟,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接的圆环部分。经1min45s后,一边继续搅拌,一边将坩埚与搅拌丝逐渐转到垂直位置,2 min时搅拌结束。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规定,将试样充分混合均匀,切不可不注意倾斜度,随意搅拌,或是搅拌时不注意将样子溅出来,造成人为误差,进而影响粘结指数的测定。
2.3 压块的质量和压块时间对测定粘结指数的影响
煤样和无烟煤两者的粘结程度受压块质量的直接影响,压块质量越小,煤样和无烟煤两者的粘结程度越差,粘结指数低,压块质量越大,煤样和无烟煤两者的粘结程度越好,粘结指数高。因此,在测定烟煤粘结指数的过程中,要根据国标使用质量在110克~115克之间的铂铬钢压块,压块连续使用一定时间之后要对压块的质量进行称量,用镊子加压块于坩埚中央,然后将其置于压力器下压30s,加压时防止冲击。在放入压块之前,先用搅拌棒把坩埚内完成搅拌操作的沿坩埚拨下,比中间部分略低,之后放置好压块,保证压块可以全部覆盖混合样品。
2.4 转鼓转速和转鼓时间也是影响测定粘结指数的重要因素
粘结指数可以用来表示烟煤形成焦块的抗碎强度和耐磨强度。转鼓转速的越高,转动时间的越长,焦块所承受的研磨力越大,粘结指数测定值就越小。因此,为保证烟煤粘结指数测定的准确程度,要严格控制转鼓时间5min, 转鼓转速:50±1r/min。总转数为250转。
2.5 灰分对测定粘结指数的影响
在影响烟煤粘结指数准确测定的诸多因素中,影响较大的就是灰分,含有越多的灰分,烟煤粘结指数的测量值就会越小,但是不同种类的烟煤受灰分的影响程度是不同的。假如烟煤粘结指数测定的过程中没有减灰的规定,这样可以更加真实的反应不灰分不同但种类相同的煤种的粘结性,更好的指导配煤炼焦。
3.其他因素的影响
3.1 煤样保留时间对测定粘结指数的影响
根据相关的调查研究表明,煤样放置的时间越久,其氧化程度就越高,从而降低烟煤的粘结指数。所以,在完成相关实验过程中,为了保证对烟煤粘结指数的准确测定,应该严格遵守规定将烟煤采样、制样以及化验的时间控制在七天之内。
3.2 坩埚架的材质和坩埚的瓷质对测定粘结指数的影响
坩埚架的材质和坩埚的瓷质均会对烟煤粘结指数测定造成不同程度上的影响,镍铬丝材料在灼烧过程中不易变形,所以在进行烟煤粘结指数准确测定的过程中选用符合我国相关标准的坩埚架和坩埚。同时为了保证完成烟煤粘结指数测定实验完成后,坩埚不与坩埚架黏在一起,而且放置坩埚的过程中坩埚的稳定,要设置大小合适的放置孔,否则,将严重影响烟煤粘结指数的准确测定。
除此之外,在将坩埚从坩埚架上取下前应戴线手套,避免手与坩埚的直接碰触,防止手上的水分影响称量结果。
4.小结
从以上对烟煤粘结指数准确测量的影响因素分析结果可知,粘结指数G测定是一个规范性很强的方法,其测定结果随实验条件而变化,只有严格遵守国家标准的各项规定,才能获得准确而精密的结果。在测定烟煤粘结指数过程中应重视注意事项,对于测定出现的差异,应仔细检查影响因素,在最大程度上保证粘结指数测试的准确度。
参考文献
[1] 王文亮 李宏图.强粘结性烟煤粘结指数测定影响因素研究[J].洁净煤技术,2007,13(6).
[2] 张兰君.烟煤粘结指数测定的影响因素[J].环球市场信息导报,2012, (30).
[3] 邱波.烟煤粘结指数准确测定的影响因素分析[J].洁净煤技术,2010, 16(3).