一煤的粘結(jié)性與結(jié)焦性.doc

1、一、煤的粘結(jié)性與結(jié)焦性 字體 大 中 小煤的粘結(jié)性是指粒度小于0.2mm的煤，在隔絕空氣受熱后粘結(jié)自身或其他惰性物質(zhì)成為焦塊的能力; 煤的結(jié)焦性是指上述煤粒在隔絕空氣受熱后生成具有一定塊度和足夠強度的優(yōu)質(zhì)焦炭的能力。煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性是煤的極為重要的性質(zhì)，是兩個既有區(qū)別，又有聯(lián)系的概念，一般很難將其嚴(yán)格區(qū)分開來。煤的粘結(jié)性強是結(jié)焦性好的必要條件，即是說結(jié)焦性好的煤，它的粘結(jié)性肯定為好;結(jié)焦性差的煤，其粘結(jié)性必定不好; 沒有粘結(jié)性的煤，不存在結(jié)焦性。從而看出，煤的粘結(jié)能力在一定程度上反映了煤的結(jié)焦性。有時，粘結(jié)性好的煤，其結(jié)焦性不一定就好，這里面存在著膠質(zhì)體的質(zhì)量問題。如有的氣肥煤，粘結(jié)性很強，

2、但生成的焦炭裂隙多，機械強度差。所以，其結(jié)焦性并不好。 表征煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性的指標(biāo)很多：煙煤粘結(jié)指數(shù)(gr.i)和羅加指數(shù)(r.i)屬于粘結(jié)性指標(biāo)，膠質(zhì)層厚度y值既能反映煤的粘結(jié)性，又能表征煤的結(jié)焦性，其他如奧亞膨脹度和葛金干餾等指標(biāo)，則很難說它們表征是煤的粘結(jié)性還是結(jié)焦性等。 1.煤的膠質(zhì)層指數(shù) 煤的膠質(zhì)層指數(shù)是原蘇聯(lián)尼姆薩保什尼科夫(l.m.sapozhnikov)等人在1932年提出的一種測定煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性的方法。主要是測定煤的膠質(zhì)層最大厚度y值、最終體積收縮度x值和體積曲線類型等三個參數(shù)和描述焦炭的特性等。 膠質(zhì)層指數(shù)的測定簡介如下： (1)方法概要。稱取100g粒度小于1.5m

3、m的煤樣裝入一定規(guī)格的鋼制煤杯中，在煤杯上面加壓力盤，在煤杯下面進行單側(cè)加溫。當(dāng)溫度升到一定數(shù)值后，在杯內(nèi)形成一系列的等溫層面。在溫度升到煤的軟化點以上時，煤就開始軟化并形成粘稠狀的流體即膠質(zhì)體，由膠質(zhì)體形成的各層稱為膠質(zhì)層。溫度繼續(xù)升高到膠質(zhì)體開始固化時，煤就固化成半焦。由于煤杯是從底部加熱的，煤杯內(nèi)的煤樣通?？煞譃樯喜课窜浕瘜?、中部膠質(zhì)體層和下部半焦層三部分。在整個測定過程中，煤杯下部開始生成膠質(zhì)體時，膠質(zhì)層較薄。隨著溫度的逐漸升高，膠質(zhì)體層不斷變厚。溫度再繼續(xù)升高，最下部的膠質(zhì)層間開始固化，所以膠質(zhì)層厚度又開始減少。在膠質(zhì)體層厚薄變化的全過程中，用金屬探針測出膠質(zhì)體層的最大厚度，在溫度為

4、730時測定結(jié)束。 在膠質(zhì)體層內(nèi)部，由于煤熱分解而產(chǎn)生氣體。但因膠質(zhì)體透氣性不好，而使氣體積聚在膠質(zhì)體層內(nèi)，促使膠質(zhì)體產(chǎn)生膨脹。由于膨脹產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力使得壓在煤樣上的壓力盤上移，記錄筆即開始在轉(zhuǎn)筒的米格紙上繪出各種形狀的體積變化曲線。若熱解產(chǎn)生的氣體在膠質(zhì)體層和半焦層都不能及時析出，膨脹的時間可以持續(xù)較長，記錄筆繪出的體積曲線多呈山型; 如氣體能從半焦的裂隙中很快逸出，體積曲線多呈時起時伏的之字型; 如膨脹不大，氣體析出也慢，則體積曲線多呈波型或微波型; 如膠質(zhì)體的透氣性好，或根本就沒有產(chǎn)生膠質(zhì)體，則體積曲線就呈平滑下降或平滑斜降形?？傊w積曲線共分為八種類型。如圖1-24所示。煤杯內(nèi)的全部煤樣

5、均形成半焦以后，由于體積的收縮，煤的體積曲線就下降到最低點。以試驗結(jié)束時，記錄筆所處的點到零點線間的距離，即為最終收縮度x值，若記錄筆所處的點在零點線以上時，則x值為負(fù)值。 (2)曲線測定結(jié)果的確定。根據(jù)記錄紙上所記錄的各上、下層面位置及相應(yīng)的時間，標(biāo)出各對應(yīng)的點，以平滑曲線連接得上、下層面曲線。如果上部層面曲線呈之字型，則可取各之字的中點繪出曲線，如圖1-25所示。取膠質(zhì)層上、下部層面的最大距離作為膠質(zhì)層最大厚度y值(mm)，y值一般出現(xiàn)在520630之間。取體積曲線的最終點與零點線間的距離為最終收縮度x值 (mm)。x值，y值都準(zhǔn)確到0.5mm。 同一煤樣平行測定結(jié)果的允許誤差為： y20

6、mm 1mm y20mm 2mm x值 3mm若y=0，即膠質(zhì)層厚度薄到測不出結(jié)果，應(yīng)注明焦塊熔合情況，如成塊、凝結(jié)或粉狀等。 (3)各種煤的膠質(zhì)層指數(shù)y值變化范圍。不同煤的膠質(zhì)層厚度的范圍是不同的，如表1-33所示。在一般情況下，煤的y值越大，粘結(jié)性越好。試驗表明y值隨煤化度的深淺呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。當(dāng)vdaf為30%左右時，y值出現(xiàn)最大值，有些肥煤的y值可以超過60mm;當(dāng)煤的vdaf50% (褐煤) 時，y值幾乎為零。 不同牌號煤的y值大致范圍 表1-33煤種名稱貧煤瘦煤焦煤肥煤氣煤不粘煤長焰煤弱粘煤y，mm0(粉)012 (塊)12.52525.5605.5250(粉)509 (塊)(4

7、) 膠質(zhì)層指數(shù)測定法優(yōu)缺點： 優(yōu)點： 1) y值有可加合性; 2) y值對中等煤化度的煙煤的粘結(jié)性區(qū)分得較好; 3) y值能夠較好地表征煤的結(jié)焦性。 缺點： 1) 測定時間長，效率低; 2)該法對弱粘結(jié)煤和強粘結(jié)煤適用性差，區(qū)分能力較弱 圖1-24 膠質(zhì)層體積曲線 1平滑下降; 2平滑斜降; 3波形; 4微波形; 5之字形; 6山形;7、8之、山混合形圖1-25 膠質(zhì)層指數(shù)測定曲線3) 使用探針測定膠質(zhì)層厚度不夠嚴(yán)格，易受操作者主觀感覺的影響。 (5)焦塊技術(shù)特征分類。一般從六個方面對焦塊的技術(shù)特征進行鑒定和分類： 1)縫隙。以焦塊底面為準(zhǔn)，分為無縫隙，少縫隙和多縫隙三種。 2)孔隙。指焦塊剖

8、面的孔隙分布情況，分為小孔隙、小孔隙帶大孔隙和很多大孔隙等三種。 3)海綿體。海綿體指焦塊上部的蜂焦部分，分為無海綿體、小泡狀海綿體、大泡狀海綿體及敞開式海綿體等四種。 4)綻邊。綻邊指有些煤的焦塊由于收縮應(yīng)力，而裂成裙?fàn)钪苓叀０雌涓叨瓤煞譃闊o綻邊、低綻邊、中綻邊和高綻邊等四種。 5) 色澤。以焦塊斷面的顏色和光澤為準(zhǔn)，分為黑色、深灰色和銀灰色等三種。 6)熔合情況。焦炭熔合情況分為粉狀的 (不結(jié)焦)、凝結(jié)的、部分熔合的和完全熔合的 (成塊) 等四種。 2. 煙煤的羅加指數(shù) (r.i.) 羅加指數(shù)英文縮寫r.i.，波蘭文縮寫lr。它是波蘭煤化學(xué)家b.羅加教授于1949年提出的測定煙煤粘結(jié)性的一

9、種方法。我國于1955年引進該法，經(jīng)過研究、改進，現(xiàn)已制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)gb554985煙煤羅加指數(shù)測定方法。 (1)方法概要。稱取1g粒度為0.2mm以下的標(biāo)準(zhǔn)無煙煤煤樣(我國采用寧夏汝箕溝無煙煤，粒度為0.30.4mm，ad4%，vdaf1590809260851060101010400(3) 羅加指數(shù)測定法的優(yōu)缺點： 優(yōu)點： 1)對中等及較弱粘結(jié)煤有較強的區(qū)分能力，與y值和b值等有一定的相關(guān)性。 2) 該法簡易、快速、用煤量少，易于推廣。 缺點： 1)對羅加指數(shù)r.i.大于75的強粘結(jié)性煤區(qū)分能力較差，特別是特強粘結(jié)性煤還需用其他指標(biāo)來正確區(qū)分。 2)對羅加指數(shù)r.i.小于20的弱粘結(jié)性煤，

10、測定值的重現(xiàn)性較差。 3. 煙煤的粘結(jié)指數(shù) (gr.i.) 煙煤的粘結(jié)指數(shù)記作gr.i.，簡寫為g。它是中國用以表征煙煤粘結(jié)性的主要指標(biāo)之一。粘結(jié)指數(shù)是在羅加指數(shù)的基礎(chǔ)上進行改進的一種測定煙煤粘結(jié)性的方法。其原理和試驗用的儀器與羅加指數(shù)完全相同，試驗方法也基本上相同。 (1)方法概要。粘結(jié)指數(shù)測定的全過程，大體上和羅加指數(shù)差不多。不同的是： 所用的標(biāo)準(zhǔn)無煙煤，粒度改為0.10.2mm，焦塊的轉(zhuǎn)鼓次數(shù)改為2次，并省去了轉(zhuǎn)鼓試驗前焦塊的第一次過篩。每次測定時間比羅加指數(shù)有所減少。 粘結(jié)指數(shù)g按下式計算： 式中 m焦化處理后焦渣重量，g; m1第一次轉(zhuǎn)鼓試驗后篩上部分的重量，g; m2第二次轉(zhuǎn)鼓試驗

11、后篩上部分的重量，g。 如果測得的g18，需重做試驗，測定結(jié)果按下式計算： 式中符號意義均與上式相同。 每一試驗煤樣應(yīng)進行二次重復(fù)試驗。當(dāng)g18時，同一化驗室兩次平行測定值之差不得超過3，不同化驗室間報告值之差不得超過4。當(dāng)g15909011040905605540(3)粘結(jié)指數(shù)測定法的優(yōu)缺點： 優(yōu)點： 1)該法較羅加法更為簡易、方便，操作步驟減少。 2)該法較羅加法對各種煤的區(qū)分更為靈敏，特別適合于區(qū)分中等煤化度煤的粘結(jié)性。缺點： 1)對肥煤的區(qū)分仍不能滿足要求，還要借助y值和b值。 2)對弱粘結(jié)性煤的平行測定，誤差較大。 4.煙煤的奧亞膨脹度 (b%) 19261929年奧蒂伯爾(e.au

12、dibert)創(chuàng)立了奧亞膨脹度試驗，它是測定煙煤結(jié)焦性的方法之一。1933年由亞努(c.arnu)作了改進?，F(xiàn)在該法為西歐各國所廣泛采用。b值的測定簡介如下： (1) 方法概要。將煤樣制成一定規(guī)格的煤筆，放在一根鐵制膨脹管內(nèi)，其上再放置一根能在管內(nèi)自由滑動的膨脹鋼桿。將上述裝置放入電爐內(nèi)，以3/min的升溫速度進行加熱，記錄膨脹桿的位移曲線。以位移曲線的最大距離占煤筆原始長度的百分?jǐn)?shù)，表示煤樣膨脹度的大小，典型的膨脹曲線如圖1-26所示。圖中dt為軟化溫度，膨脹桿下0.5min時的溫度;st為始脹溫度，膨脹桿下降到最低點后，開始上升時的溫度;ft為固化溫度，膨脹停止移動時的溫度;a為最大收縮度

13、，膨脹桿下降的最大距離占煤筆長度的百分?jǐn)?shù);b為最大膨脹度，膨脹桿上升的最大距離占煤筆長度的百分?jǐn)?shù)。 圖1-26 體積曲線根據(jù)測定時記錄的曲線可以算出五個基本參數(shù)，即軟化溫度dt、始脹溫度st、固化溫度ft;最大收縮度a、最大膨脹度b。各種煤的奧亞膨脹度的曲線一般分為四種類型，如圖1-27所示。 1)正膨脹，即圖1-27的a圖，是標(biāo)準(zhǔn)的膨脹曲線; 2)負(fù)膨脹，圖1-27的b圖，指收縮后膨脹桿回升的最大高度低于開始下降時位置，b 值以負(fù)值表示; 3) 僅收縮，圖1-27的c圖，指收縮后膨脹桿沒有回升，則b值以 “僅收縮”表示; 4)傾斜收縮，圖1-27的d圖，指最終的收縮曲線不是完全水平的，而是緩

14、慢向下傾斜的，規(guī)定以500處的收縮值報出。 奧亞膨脹度試驗結(jié)果，均取兩次重復(fù)測定的算術(shù)平均值，計算結(jié)果取到小數(shù)第一位，報告結(jié)果取整數(shù)。 同一煤樣分別在不同爐次進行的兩次測定結(jié)果之差，按表1-36的規(guī)定。 b值測定結(jié)果允許誤差 表1-36參 數(shù)同一實驗室不同實驗室三個特性溫度t， 膨脹度b7 5(1+)15 5(2+)注：表中是兩次平行測定結(jié)果的平均值。 (2)各種煤的b值變化范圍 煤種不同其奧亞膨脹能力不一樣，以中等煤化度的肥煤膨脹性能好，有些肥煤呈強膨脹性，b值可高達700%以上，一般肥煤的b值都在150%以上，長焰煤和貧煤等變質(zhì)程度淺的和深的煙煤，則不具有膨脹性。我國各種煙煤膨脹度的變化范

15、圍如表1-37所示。 我國各牌號煤的膨脹度b值范圍 表1-37煤種長焰煤不粘煤13 號氣煤弱粘煤12號 肥氣煤肥煤焦煤瘦煤貧煤b，%僅收縮僅收縮僅收縮 185僅收縮5-202001806800200僅收縮 30不軟化圖1-27 典型膨脹曲線(3) 奧亞膨脹度測定法的優(yōu)缺點： 優(yōu)點： 1)奧亞膨脹度不僅能反映膠質(zhì)體的數(shù)量，還能反映膠質(zhì)體的質(zhì)量，所以b值能表征煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性。 2)對中、強粘結(jié)性的焦煤、肥煤、氣肥煤等的區(qū)分，靈敏度大，與y值成正比直線關(guān)系。 缺點： 1) b值測定結(jié)果受煤樣氧化的影響比較大，因此，煤樣制成后應(yīng)立即進行測定，否則應(yīng)對煤樣進行充氮氣保護或低溫保存。 2)對弱粘結(jié)性煤

16、的區(qū)分靈敏度差。在我國在g 85時，才用b值和y值并列來區(qū)分煤類。 5. 煤的自由膨脹序數(shù) (f.s.i.) 煤的自由膨脹序數(shù)也稱坩堝膨脹指數(shù)。是表征煤的膨脹性和粘結(jié)性的指標(biāo)之一。雖然它的區(qū)分靈敏度不高，只有19。但目前西歐和日本等國仍用它來評定煤的粘結(jié)性，在國際貿(mào)易中也使用該指標(biāo)來評價煉焦煤的優(yōu)劣。下面簡介一下自由膨脹序數(shù)的測定。 (1)方法概要。稱取10.1g粒度小于0.2mm 的煤樣，放入瓷制的自由膨脹序數(shù)坩堝中加蓋后，進行快速加熱，要求在1.5min內(nèi)升溫到80010， 2.5min升溫到8205。待揮發(fā)物全部析出后(不得少于2.5min)，把坩堝從加熱爐中取出，冷卻后取出焦餅，與一組

17、標(biāo)準(zhǔn)焦塊的側(cè)面圖(圖 1-28)進行比較。如果煤樣經(jīng)加熱后不能粘結(jié)，焦塊成粉狀，其膨脹序數(shù)為0;如果焦餅的體積沒有膨脹，并放在平板上，很小心地加一塊500g的砝碼，若焦餅粉碎，則膨脹序數(shù)為 1/2;若只碎成23塊，則膨脹序數(shù)定為1。如果焦餅膨脹，找出它的最大側(cè)面，然后和圖 1-28所示的標(biāo)準(zhǔn)焦塊側(cè)面圖進行對照，與標(biāo)準(zhǔn)圖相符者，該序數(shù)即為煤的自由膨脹序數(shù)號。 同一煤樣要進行5次測定，取其算術(shù)平均值，并修約(以0.2舍，0.3入的方法取0.5 即1/2) 到1/2后報出結(jié)果。 (2) 各種煤的自由膨脹序數(shù)變化范圍。煤的自由膨脹序數(shù)變化的范圍較小，最小的為0，最大的為9，其間共分0、1/2、1、11

18、/2、29共19個序數(shù)號。年輕煙煤和年老煙煤的膨脹序數(shù)數(shù)值小，中等變質(zhì)程度的肥、焦煤膨脹序數(shù)數(shù)值大。我國各種煤的自由膨脹序數(shù)如表1-38所示。 圖1-28 標(biāo)準(zhǔn)焦塊側(cè)形圖及其相應(yīng)的膨脹序數(shù)我國各類煤的fsi值 表1-38煤種長焰煤不粘煤弱粘煤13號氣煤12號肥煤肥煤焦煤瘦煤貧煤fsi001/21496959101(3) 自由膨脹序數(shù)測定法的優(yōu)缺點： 優(yōu)點： 1) 該測定方法簡單，便于操作，儀器設(shè)備容易制作。 2) 測定速度快，能在幾分鐘內(nèi)就得出測定結(jié)果。 缺點： 1) 用肉眼觀察焦塊來判定序數(shù)，主觀性強，人為誤差大。 2)測定值與其他粘結(jié)性指標(biāo)比較有時會出現(xiàn)倒置現(xiàn)象，這是方法本身的弱點，無法進

19、行補救。 3) 加熱用的電爐絲，因受熱強度太大，易氧化損壞，使用壽命短。 6. 煤的葛金焦型 葛金焦型試驗又稱葛金干餾試驗。是英國人葛萊(t.gray)和金(j.g.king)兩人于 1932年提出的一種既能測定煤的粘結(jié)性，又能同時測定煤的低溫焦油產(chǎn)率、煤氣和氨等產(chǎn)物的一種試驗方法，另外還可以表征煤的結(jié)焦性。它是英國煤分類的主要粘結(jié)性指標(biāo)，也是國際硬煤分類的結(jié)焦性指標(biāo)之一。 煤的葛金焦型試驗方法如下。 (1)方法概要。將20g粒度小于0.2mm的煤樣(或配加電極炭的煤樣)放入石英或硬質(zhì)玻璃干餾管中，進行隔絕空氣加熱，以5/min的速度升溫到600，在此保溫15min。根據(jù)收集的焦油、煤氣、氨和

20、熱解水的重量，以求出這些干餾產(chǎn)物的收率。再根據(jù)殘留在干餾管中半焦的重量求出半焦收率，觀察半焦粘結(jié)情況與一套標(biāo)準(zhǔn)焦型對比來區(qū)分各種類型，即得葛金焦型。 (2)葛金焦型的確定。膨脹性很強的煤，常須配入不同配比的電極炭，才能達到既不膨脹也不收縮的標(biāo)準(zhǔn)焦。然后，根據(jù)在20g煤中配入電極炭的克數(shù)x來確定焦型gx，x一般為112間的任一數(shù)字。 葛金焦型的檢查與分類參照焦渣特征或自由膨脹序數(shù)可粗略地估計出煤樣的葛金焦型范圍見表1-39。如焦渣特征為14號或自由膨脹序數(shù)為01/2的煤，其葛金焦型多為ab型。焦渣特征為56號或自由膨脹序數(shù)為13時，葛金焦型多在cg型之間。焦渣特征為68號時，自由膨脹序數(shù)為5或9

21、，葛金焦型為fg4或g3g10。 葛金焦型與自由膨脹序數(shù)的關(guān)系 表1-39fsi 01 2 3g-k ab c-d de dgfsi 4 5 67 89g-k g1g2 g3g4 g5 g8(3)葛金焦型試驗測定法的優(yōu)缺點： 優(yōu)點： 葛金焦型試驗的優(yōu)點是可以比較全面地了解煤的各種熱分解產(chǎn)物和煉焦用煤 (含配煤) 的情況。 缺點： 1)根據(jù)半焦?fàn)顩r來判定焦型只是定性的，缺乏數(shù)量的概念，往往帶有人為的主觀性。 2)對于強膨脹性的煤，需要多次配入不同比例的電極炭，方能達到既不膨脹又不收縮的標(biāo)準(zhǔn)焦，操作繁復(fù)。 7. 煤的基氏塑性指數(shù) 煤的基氏塑性常以最大流動度和最大流動溫度表示，它是德國人基塞勒(k.

22、gieseler) 于1934年提出來的。該方法系在規(guī)定的條件下，對煤樣進行加熱，并給裝在煤樣中的攪拌槳以一定的扭矩，隨著煤的受熱后軟化，攪拌槳可以旋轉(zhuǎn)。根據(jù)攪拌槳轉(zhuǎn)速，可以測得最大流動度(常以lg表示) 和最大流動的溫度。 基氏塑性的測定是將4.5g粒度在0.42mm以下的煤樣與攪拌槳一起壓裝在煤杯中，攪拌槳軸上施加100g cm的力矩。在3/min的升溫速度下，煤樣逐漸軟化、熔融和固化。在整個過程中攪拌槳的轉(zhuǎn)速從零升到最大后又降為零。這樣就測得了煤的基氏塑性指標(biāo)：最大流動度max和塑性溫度值分別為：軟化溫度(tp)，最大流動度溫度(tmax)、再固化溫度 (tk)。 煤的基氏塑性最大流動度

23、max代表了煤的塑性體處于最稀薄狀態(tài)時的特性，但不能表示整個塑化階段的特性。如肥煤的曲線較平坦而且較寬，這說明它停留在較大流動性時的時間較長，因此適應(yīng)性較大，可供配合的煤種比較廣泛。有些1/3焦煤的最大流動性雖然很大，但曲線陡而尖，說明它處于較大流動性時的時間較短。圖1-29列出了氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤等幾種煉焦煤的基氏塑性曲線。 圖1-29 幾種典型的基氏塑性曲線基氏塑性指數(shù)的優(yōu)點是對中強粘結(jié)性煤或中等粘結(jié)性煤有較好的區(qū)分能力，同時它不僅能測定單種煤的膠質(zhì)體的最大流動度，而且也能測定配煤膠質(zhì)體的最大流動度及最大流動溫度，用以指導(dǎo)煉焦配煤。該法的缺點是在測定中受人為的和儀器的影響較大，不同化驗

24、室之間的測定誤差較大，可比性較差; 對強粘結(jié)性煤的區(qū)分能力較差，其測定結(jié)果誤差更大。 基氏流動度是美國、日本等國廣泛應(yīng)用的指標(biāo)。我國已引進該試驗方法，用它來研究加熱速度對煤的粘結(jié)性的影響是很有成效的。 8. 煤的粘結(jié)度 我國冶金系統(tǒng)最近提出了一種測定煤粘結(jié)性的新指標(biāo)，稱為煤粘結(jié)度。其基本原理與粘結(jié)指數(shù)相似，都是羅加指數(shù)測定方法的改進型。 測定方法是按照煤的粘結(jié)性強弱，分別制取煤樣和無煙煤之比為1g ：5g，2.5g：3.5g， 6g：0g。標(biāo)準(zhǔn)無煙煤樣用的汝箕溝礦西溝平硐101巷道產(chǎn)的煤，粒度為0.10.2mm。在煤樣焦化前，在坩堝內(nèi)壁四周加入6g以上揮發(fā)分(vdaf)大于37%的，粒度小于0

25、.5mm的褐煤或無粘結(jié)性的長焰煤粉，目的是防止煤樣被氧化。坩堝和試樣放入330的爐中緩慢升溫，要求在10min左右把爐溫回升到330。然后以3/min勻速升溫，當(dāng)爐溫達到600 時，結(jié)束試驗。冷卻后，取出鋼塊，把坩堝中的半焦倒在孔徑為1mm的方孔篩上過篩。將篩上物稱重后放入羅加轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)動5min，計250r，篩去小于1mm的焦末。篩上物再轉(zhuǎn) 250r，再過篩，稱重。 粘結(jié)度 (n) 按下式計算： 式中g(shù)1第一次轉(zhuǎn)鼓試驗后小于1mm的半焦重，g; g2第二次轉(zhuǎn)鼓試驗后小于1mm的半焦重，g; g第一次轉(zhuǎn)鼓試驗前小于1mm的半焦重，g; b與試驗煤樣、無煙煤的比例有關(guān)的常數(shù)，當(dāng)比例為1：5時，b值

26、取143;比 例為2.5：3.5時，b值取80; 比例為6：0時，b值取17。 當(dāng)煤樣和無煙煤的比例取15進行試驗時，若30g1+50g2/g20時，同一化驗室的允許誤差為4個單位;當(dāng)n20時，同一化驗室的允許誤差為1個單位。 煤的粘結(jié)度的優(yōu)點是粘結(jié)性的區(qū)分范圍比較大，尤其對強粘結(jié)性的肥煤類的區(qū)分更好，所以對煉焦配煤有一定的指導(dǎo)作用。不足之處是操作比較麻煩、費時，對有些煤樣需要進行三次以上的配比試驗才能得出結(jié)果，因此因效率較低而較難推廣。 9. 煤的200kg焦?fàn)t試驗 煤的200kg焦?fàn)t試驗是一種半工業(yè)性的煉焦試驗，該試驗焦?fàn)t爐體由一個炭化室和兩個燃燒室構(gòu)成，每個燃燒室有三個立火道，一個水平煙

27、道和一個煙道管。還有推焦機、熄焦車各一臺，一個裝煤斗以及一臺小型洗煤機等主要設(shè)備，有的還配有搗固機等。試驗焦?fàn)t (炭化室) 的主要尺寸是： 全長 有效長 全高1640mm 800mm 1050mm有效高 寬度 有效容積900mm 450mm 0.32m3試驗焦?fàn)t的主要操作技術(shù)指標(biāo)是： 結(jié)焦時間 立火道標(biāo)準(zhǔn)溫度 裝爐煤細(xì)度( 80mm、8060mm、6040mm、4020mm、2010mm及80mm 及8060mm的焦炭按比例取出總量為50kg進行轉(zhuǎn)鼓試驗。轉(zhuǎn)鼓是一個直徑1m、高1m的圓柱體，速度為25r/min，共轉(zhuǎn)4min。轉(zhuǎn)鼓試驗后的焦炭，以m40代表抗碎強度，即塊度大于40mm含量的百分

28、數(shù);以m10代表焦炭的耐磨強度，即塊度小于10mm含量的百分?jǐn)?shù)。一般都用這兩個指標(biāo)來衡量焦炭的機械性能。m40越大，m10越小的焦炭，其機械性能越好。 200kg焦?fàn)t煉焦試驗方法的優(yōu)點是：該煉焦試驗接近于煤的實際煉焦工藝條件，其試驗結(jié)果與工業(yè)焦?fàn)t生產(chǎn)之間有較好的相關(guān)關(guān)系。它可以為煉焦生產(chǎn)選擇合理的配煤方案提供可靠的技術(shù)依據(jù); 可用來鑒定單種煤的結(jié)焦性; 可為選擇合適的粘結(jié)性指標(biāo)和為不同煉焦煤牌號的劃分提供參考依據(jù)。200kg焦?fàn)t試驗的不足之處是：它不能代替工業(yè)性大爐試驗和爐組試驗，m40和m10與大爐試驗數(shù)據(jù)之間有時還有較大的差別。在試驗爐操作時，因受火焰的影響，立火道的測溫還不太準(zhǔn)確; 膨脹

29、壓力的測定也存在重現(xiàn)性不好和誤差較大以及煤氣放空不能計量，自動化水平低等問題。 10.煤的各種粘結(jié)性和結(jié)焦性指標(biāo)之間的關(guān)系 煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性是煤的工藝性能的主要指標(biāo)，尤其是評價煉焦煤質(zhì)量的主要指標(biāo)。然而，還沒有一個指標(biāo)能充分反映各種煤的粘結(jié)性與結(jié)焦性，只是不同的指標(biāo)反映著不同的側(cè)面。所以，要研究了解各種粘結(jié)性和結(jié)焦性指標(biāo)間的關(guān)系，掌握不同指標(biāo)的適用范圍和審核測試結(jié)果都有一定的實際意義。 (1) 自由膨脹序數(shù) (fsi)和羅加指數(shù)之間有相當(dāng)好的對應(yīng)關(guān)系： fsi 01/2 12 4 4 r.i. 05 510 2045 45(2)自由膨脹序數(shù)與葛金指數(shù)相關(guān)，可以互換，見表1-43。而與基氏流動

30、度兩者都不相關(guān)。 (3)膠質(zhì)層最大厚度(y值)與自由膨脹序數(shù)(fsi)間的關(guān)系：兩者之間總的趨勢是煙煤的fsi隨y值的增高而增大。例如： 當(dāng)y7mm時，則fsi40mm時，則 fsi=89。需要指出的是，fsi值不僅隨粘結(jié)性的增高而加大，而且還隨煤的揮發(fā)分的升高而降低。例如：y=10mm左右的氣煤和瘦煤，兩者的fsi值不一樣，瘦煤的fsi=5 6，而氣煤的fsi=23。相差3左右。其原因是煤在加熱時，瘦煤因揮發(fā)分少，氣體析出少而使fsi值變高，氣煤則不然，由于氣體大量析出促使焦塊的膨脹高度降低。所以，在使用fsi值判斷煤的粘結(jié)性時，還應(yīng)考慮揮發(fā)分 (vdaf) 值的大小。 (4)膠質(zhì)層最大厚度

31、 (y值)與奧亞膨脹度(b值)之間的關(guān)系：煙煤的y值與b值之間具有很明顯的正比直線關(guān)系，即b值隨y值的增大而增大。兩者間的相關(guān)系數(shù)r為0.92。例如：y值大于25mm的肥煤，b值在150%以上;y值大于30mm的肥煤或氣肥煤，b值在 200%以上;y值大于40mm以上的特強粘結(jié)煤，b值可高達400%以上。從我國的煤質(zhì)特征看，y值最大可達60mm，個別的b值可高達780%。對于弱粘結(jié)煤，當(dāng)y值在49mm時， b值一般在-291%之間; 對于y值小于15mm的煙煤，b值均不超過80%。 (5)膠質(zhì)層最大厚度(y值)與粘結(jié)指數(shù)(gr.i)之間的關(guān)系：粘結(jié)指數(shù)g值是隨著膠質(zhì)層最大厚度y值的增大而增大，

32、但兩者之間不呈正比直線關(guān)系。在y值小于30mm以前， g值隨y值的加大而明顯增加，在y值大于30mm以后，g值隨y值的增加就不明顯。當(dāng) y=15mm左右時，g=6090以上; 當(dāng)y=10mm左右時，g=4575; 當(dāng)g90時， y=1655mm。這就說明，對于中等粘結(jié)性的煤，g值的區(qū)分能力比y值強。對于弱粘性煤也是如此，當(dāng)y=0時，而g=020間變化，g值比y值靈敏得多。 11. 我國各種煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性指標(biāo)的變化范圍 表1-40列出了我國從泥炭到石煤的各種不同牌號煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性指標(biāo)的變化范圍。從表中可以看出，煙煤各種粘結(jié)性和結(jié)焦性指標(biāo)之間的相關(guān)性及其相關(guān)關(guān)系：lgmax和b值對fsi與fsi對y值之間相關(guān)關(guān)系稍差外，其他指標(biāo)間都有極好的相關(guān)性。 我國不同牌號煤主要粘結(jié)性指標(biāo)的一般變化范圍 表1-40煤的牌號y，mm粘結(jié)指數(shù) gr.i.r.i.奧亞膨脹度b %自由膨脹 序 數(shù)g-k焦型lgmax基氏度焦渣特征泥 炭 年輕褐煤 年老褐煤 長焰煤 不粘結(jié)煤 氣 煤 弱粘結(jié)煤 1/3焦煤 肥 煤 焦 煤 瘦 煤 貧 煤 年輕無煙煤 典型無煙煤 年老無煙煤 石 煤0(粉) 0(粉) 0(粉) 05 0(粉) 525 0(塊)9 825 2560 1225