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煙煤粘結指數測定方法
發(fā)布時間：2008-10-27 點擊次數：2546次中華人民共和國國家標準
煙煤粘結指數測定方法UDC662.66
∶53∶620.1
GB5447—85
Determination of caking index of bituminous coal
國家標準局1985-10-04 發(fā)布1986-07-01 實施
本標準規(guī)定了煙煤粘結指數(GR.1.指數，簡記G 指數)的測定方法，適用于評價煙煤的粘結能力。
本標準參照采用國際標準ISO335—1974《硬煤——粘結力的測定——羅加試驗法》。
方法要點：將一定重量的試驗煤樣和專用無煙煤，在規(guī)定的條件下混合，快速加熱成焦，所得焦塊在一定規(guī)格的轉鼓內進行強度檢驗，以焦塊的耐磨強度，即對破壞抗力的大小表示試驗煤樣的粘結能力。
1 儀器設備
1.1 本方法需用下列儀器設備：
a.天平：精確度不低于0.001g；
b.瓷質專用坩堝和坩堝蓋：見圖1；
c.攪拌絲：由直徑1～1.5mm 的金屬絲制成，見圖2；
d.鎳鉻鋼壓塊：重110～115g，見圖3；
圖1 坩堝和蓋
圖2 攪拌絲
圖3 壓塊
e.壓力器：專用設備，以6kg 重量壓緊試驗煤樣與無煙煤混合物，見圖4；
圖4 壓力器
1—底板；2—沉頭螺釘；3—圓座；4—鋼管；5—聯板；6—堵板；7—支承軸；8—小軸；9—墊圈；
10—開口銷；11—支承架；12—手柄；13—壓重；14—升降立軸；15—絲堵
f.馬弗爐：該爐具有均勻加熱帶，其恒溫區(qū)(±10℃)長度不小于120mm，并附有調壓器或定溫控制器；
g.轉鼓試驗裝置：包括兩個轉鼓、一臺變速器和一臺電動機，轉鼓轉速必須保證50±2r/min。轉鼓內徑200mm、深70mm，壁上鉚有相距180°厚3mm 的擋板兩塊，見圖5；
圖5 轉鼓
h.圓孔篩：篩孔直徑1mm。
1.2 本方法需用下列輔助用具：
a.坩堝架：由直徑3～4mm 鎳鉻絲制成，見圖6；
圖6 坩堝架示意圖
b.秒表；
c.干燥器；
d.小鑷子；
e.小刷子；
f.帶手柄平鏟：手柄長600～700mm、鏟寬約20 mm，鏟長180～200mm、高1.5mm。送取盛樣坩堝架出入馬弗爐用；
g.玻璃表面皿或鋁箔制成的稱樣皿；
h.搪瓷盤：兩只，長300mm、寬220mm、高約25mm。
2 煤樣
2.1 粘結指數試驗煤樣，應是達到空氣干燥狀態(tài)、粒度小于0.2mm 的分析煤樣，其中0.1～0.2mm 的煤粒占全部煤樣的20%～35%。煤樣粉碎后并在試驗前，應混合均勻。
2.2 粘結指數試驗煤樣應裝在密封的容器中，制樣后到試驗的時間不應超過一星期。如超過一星期，應在報告中注明制樣和試驗時間。
粘結指數測定中所用的無煙煤，必須是寧夏汝箕溝煤礦的專用無煙煤。專用無煙煤采樣、制樣及質量要求見附錄A。
3 試驗步驟
3.1 先稱取5g 無煙煤，再稱取1g 試驗煤樣放入坩堝，重量應稱準到0.001g。
3.2 用攪拌絲將坩堝內的混合物攪拌2min。攪拌方法是：坩堝作45°左右傾斜，逆時針方向轉動，每分鐘約15r，攪拌絲按同樣傾角作順時針方向轉動，每分鐘約150r，攪拌時，攪拌絲的圓環(huán)接觸坩堝壁與底相連接的圓弧部分。經1min45s 后，一邊繼續(xù)攪拌，一邊將坩堝與攪拌絲逐漸轉到垂直位置，2min 時，攪拌結束，亦可用達到同樣攪拌效果的機械裝置進行攪拌。在攪拌時，應防止煤樣外濺。
3.3 攪拌后，將坩堝壁上煤粉輕輕掃下，用攪拌絲輕輕將混合物撥平，沿坩堝壁的層面略低1～2mm，以便壓塊將混合物壓緊后，使煤樣表面處于同一平面。
3.4 用鑷子加壓塊于坩堝中央，然后將其置于壓力器下壓30s，加壓時防止沖擊。
3.5 加壓結束后，壓塊仍留在混合物上，加上坩堝蓋。注意從攪拌時開始，帶有混合物的坩堝，應輕拿輕放，避免受到撞擊與振動。
3.6 將帶蓋的坩堝放置在坩堝架中，用帶手柄的平鏟托起坩堝架，放入預先升溫到850℃的馬弗爐內的恒溫區(qū)。放入坩堝后的6min 內，爐溫應恢復到850℃，以后爐溫應保持在850±10℃。從放入坩堝開始計時，焦化15min，之后，將坩堝從馬弗爐中取出，放置冷卻到室溫。若不立即進行轉鼓試驗，則將坩堝放入干燥器中。馬弗爐溫度測量點，應在兩行坩堝中央。
3.7 從冷卻后的坩堝中取出壓塊。當壓塊上附有焦屑時，應刷入坩堝內。稱量焦渣總重，然后將其放入轉鼓內，進行第一次轉鼓試驗，轉鼓試驗后的焦塊用1mm 圓孔篩進行篩分，再稱量篩上部分重量，然后，將其放入轉鼓進行第二次轉鼓試驗，重復篩分、稱重操作。每次轉鼓試驗5min 即250r。重量都稱準到0.01g。
4 結果計算
粘結指數(G)按式(1)計算：
式中m——焦化處理后焦渣總重，g；
m1——第一次轉鼓試驗后，篩上部分的重量，g;
m2——第二次轉鼓試驗后，篩上部分的重量，g。
計算結果取到小數第一位。
5 補充試驗
當測得的G<18 時，需重做試驗。此時，試驗煤樣和無煙煤的比例改為3∶3。即3g 試驗煤樣與3g 專用無煙煤。其余試驗步驟均和第3 章相同，結果按式(2)計算：
式中符號意義均與式(1)相同。
6 允許誤差及結果報告
每一試驗煤樣應分別進行二次重復試驗。G 值大于等于18 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。G 小于18 時，同一化驗室兩次平行測定值之差不得超過1，不同化驗室的報告值之差不得超過2。以平行試驗結果的算術平均值作為最終結果。報告結果取整數。
附錄A
粘結指數專用無煙煤采樣、制樣方法
(補充件)
A.1 采集原料煤
A.1.1 原料煤采自汝箕溝煤礦西溝平峒巷口至101 大巷016 號測點一段內下邦煤柱，開采二
1 層煤下分層(即二棚矸以下至煤層底板)，全厚約2m。
A.1.2 采煤地點應避開斷層、褶皺等構造復雜地帶，采前把煤層表面氧化部分剔去。
A.1.3 在同一地帶采集棚矸上、下兩個分層的煤，每次采煤必須根據上、下兩個分層煤的自然厚度比例，搭配組成。
A.1.4 在采運時要防止灰土、油脂、化學物品、臟水等污染。
A.2 制作專用煤
A.2.1 先檢查上、下兩個分層的煤是否按規(guī)定比例搭配，然后摻勻。
A.2.2 將原料煤中的矸石、塊煤中間的夾石與臟雜物、裂隙中夾白脈的煤剔出揀凈，無法手選的末煤應舍棄。
A.2.3 水分超過0.8%的原料煤應先用紅外燈烘烤，然后用規(guī)定的電碾破碎。
A.2.4 專用無煙煤篩分需用統一的篩網，及時檢查篩網完好程度，刷洗篩網，減少篩孔堵塞物，更換已松動的篩網。
A.3 定期檢驗項目
A.3.1 井下原煤采集層位是否正確，上、下兩個分層的煤是否按比例搭配裝包。
A.3.2 專用無煙煤的水分、灰分與揮發(fā)分。
A.3.3 粒度組成及顆粒形狀，煤中是否有雜質。
A.3.4 篩下物含量。
A.3.5 對生產的專用無煙煤用煙煤G 值與基準煤樣對比鑒定。
A.3.6 商品專用無煙煤必須附有包裝標志，注明灰分、揮發(fā)分及篩下率限額值，并附有產品批號及合格證。
附錄B
粘結指數專用無煙煤質量鑒定細則
(補充件)
B.1 基準樣
每三年更換一次。
B.1.1 制備方法：按附錄A 的規(guī)定，采制四個樣品，每一樣品量4 kg，均勻分為兩份，一份送檢驗，一份由制樣單位保存。
B.1.2 測定內容：
B.1.2.1 煙煤的粘結指數G 值。
B.1.2.2 水分、灰分、揮發(fā)分，要求：Ag＜4%；Vr＜7.5%。
B.1.2.3 粒度為0.1～0.2mm，其中小于0.1mm 的篩下率不大于7%。
B.1.2.4 顆粒形狀圖片。
B.1.3 測試方案：每一樣品對8 個煙煤測粘結指數G 值(G 值范圍由20～90，間隔大致為10)，每一煤樣重復測定6 次。對結果作平均值的重復比較統計，用S 法及T 法作檢驗，無顯著差異。
B.1.4 選定新基準樣：新基準樣所測得的G 平均值應與原基準樣所測得的G 值作對比，四個樣品中至少要有兩個符合要求，否則作廢?；旌虾细竦臉悠纷鳛樾碌幕鶞蕵?。若第一次更換時取值略低于原基準樣的G 平均值，則第二次更換時，G 值應略高于對比的基準樣，防止逐次降低或增高。
B.1.5 基準樣的保存：將基準樣均勻分成若干份，每份約200g，存放于干燥、陰暗處，或充氮保存。
B.2 出廠產品樣
每200kg 左右作為一鑒定單元。
B.2.1 取樣方法：每2kg 左右專用無煙煤作為一份，用取樣長勺，參照GB 475—83《商品煤樣采取方法》，按5 點取樣，對該份樣品采集送檢子樣，約150g(大約占總重的8%)。將每100 份送檢子樣混合均勻后，縮分到1kg 左右，作為送檢樣。
B.2.2 測定內容：
B.2.2.1 煙煤的粘結指數G 值；
B.2.2.2 水分、灰分及揮發(fā)分，要求： Ag＜4%； Vr＜7.5%。
B.2.2.3 粒度為0.1～0.2mm，其中小于0.1mm 的篩下率不大于7%。
B.2.3 測試方案：每一送檢樣對4 個煙煤測粘結指數Ｇ值(Ｇ值約為20，40，60，80)，對每一煙煤重復測定6 次。結果用T 檢驗法統計計算。
生產樣與基準樣對4 個煙煤的G 平均值，允許差可定為2.5～3S(S 系綜合標準差)。
B.2.4 送檢樣的保存：經常保存于干燥、陰暗處或充氮保存。保存期為一年(以發(fā)出合格證之日起計算)。
附加說明：
本標準由煤炭工業(yè)部煤炭科學研究院北京煤化學研究所提出，由北京煤化學研究所歸口。
本標準由煤炭科學研究院北京煤化學研究所、重慶煤炭研究所、煤炭工業(yè)部煤田地質勘
探分院負責起草。
本標準主要起草人陳鵬。
