煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定包括*大膠質(zhì)層厚度Y值,最終收縮度X值和體積變化曲線及焦塊技術(shù)特征等指標(biāo),在我國(guó)現(xiàn)行的以煉焦煤為主的煤分類(lèi)方案中,Y值為分類(lèi)指標(biāo)之一。
一、儀器設(shè)備(應(yīng)安裝在專(zhuān)用通風(fēng)柜中,前面設(shè)有上下開(kāi)關(guān)式推拉門(mén))
1 、復(fù)式膠質(zhì)層測(cè)定儀:有帶平衡蛇和不帶平衡館的兩種類(lèi)型。
(1)煤杯其規(guī)格為:外徑70mm;杯底內(nèi)徑59mm;從距杯底50mm處至杯口的內(nèi)徑為60mm:從杯底到杯口的高底110mm,煤杯用45 號(hào)鋼制作。煤杯內(nèi)杯壁應(yīng)當(dāng)光滑,無(wú)條痕和缺凹,應(yīng)定期檢查平均直徑相差不大于0.5mm。杯底與杯體之間隙也不應(yīng)大于0.5mm,杯底和壓力盤(pán),析氣孔的布置詳見(jiàn)GB479-2000 。
(2)膠質(zhì)層層面探針(簡(jiǎn)稱(chēng)探針):探針直徑為lmm ,下端為鈍頭。刻度單位為lmm 。精度0.1-0.2mm,對(duì)裝好煤樣尚未試驗(yàn)的煤杯,用探針測(cè)量其紙管部位置時(shí),指針應(yīng)指在刻度尺的零點(diǎn)上.
(3)加熱爐:由下、上部磚垛和電熱元件組成電熱元件采用硅碳棒.保證按規(guī)定的“在最初30min 內(nèi)以8 ℃ /分的升溫度到250 ℃ 以后以3 ℃ 汾的速度升至730 ℃ 終止"。
(4)硅碳棒的規(guī)格要求(L270 或300mm代替)電壓110V ,電流8 -20A;使用部分長(zhǎng)度150mm,直徑8mm:冷端長(zhǎng)度60mm,直徑16mm:灼熱部分溫度極限1200 -1400 ℃ 。兩電阻值相近的硅碳棒串聯(lián)使用.
(5)程控儀:附有時(shí)間顯示,溫度顯示同時(shí)控制兩煤樣試驗(yàn),操作方便,曲線重復(fù)性好。(采用調(diào)壓控溫很難達(dá)到要求)
(6)熱電偶高溫計(jì):用K 型愷裝熱電偶測(cè)溫.并每季校驗(yàn)一次。
(7)推焦器1 個(gè),1.0 -5.0mm石*墊若干,卷煙紙,小鏟等。
二、煤樣要求:
1 、膠質(zhì)層測(cè)定用煤樣應(yīng)符合下列規(guī)定:
a .煤樣縮制方法,按GB474 進(jìn)行。
b .煤樣應(yīng)達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。
c .煤樣通過(guò)1.5mm的圓孔篩。
2 、煤樣灰分的處理:分別對(duì)待、
a .為確定煤炭牌號(hào)的煤樣,應(yīng)按分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行減灰;
b .洗選精煤質(zhì)量的檢查,不另減灰;
c .商品煤除為確定牌號(hào)外均不減灰。(灰分太高時(shí)如>20 %應(yīng)減灰)
3 、煤樣應(yīng)封裝在容器中,存于陰涼處,防止氧化從制樣到測(cè)定不超過(guò)半個(gè)月,
三、測(cè)定準(zhǔn)備工作
1 、測(cè)定前先清除煤杯內(nèi)壁,杯底,熱電偶套管及壓力盤(pán)上所附的焦屑、炭黑用金剛砂布(1.1/2)清除干凈,打光各部件。清除煤杯底氧化層仔細(xì)地清潔溝槽凸起和凹槽,清理好各析氣孔暢通.并清除熱電偶管的煤粒、炭黑、石*等雜物。
2 、在光滑細(xì)鋼棍上制作一個(gè)單層紙管。直徑為2.5-3.0mm,高為48-53mm。
3 、用厚為0.5 -1.0mm的石*紙作兩直徑為59mm的石*園墊,園墊應(yīng)打出電偶管的圓孔.與壓力盤(pán)部件相對(duì)應(yīng)。在上部園墊相應(yīng)位置打一個(gè)供穿過(guò)紙管的小孔(3.2mm ) . 石*紙可直接買(mǎi)到。
4 、用方格紙作體積曲線用的記錄紙安在記錄轉(zhuǎn)筒上,寬度與轉(zhuǎn)筒的高度相同。長(zhǎng)度略大于轉(zhuǎn)筒圓周長(zhǎng)
5 、將煤杯放好杯底,并使杯底熱電偶的凹槽中心與壓力盤(pán)上熱電偶孔中心對(duì)準(zhǔn):
6 、先將下部石*墊放在杯底.并使墊上園孔對(duì)準(zhǔn)杯底凹槽,再在杯內(nèi)下部沿杯壁圍上濾紙條(寬5mm,長(zhǎng)190-200mm)將熱電偶管放入杯底凹槽,把帶有香煙紙管的鋼棍放好,用壓板固定熱電偶管和鋼棍,保持垂直狀態(tài)。將500 克煤樣縮分出每份煤樣為100 士0.5g,并將每份煤樣分四次裝入杯中,每裝25 克之后,用金屬針將煤樣攤平(不要搗固)。煤樣裝完后,暫取下壓板,放上上部石*園墊,對(duì)準(zhǔn)熱電偶管放入壓力盤(pán),用壓板固定電偶管然后將煤杯放入爐孔中。安裝好壓力盤(pán),杠桿祛碼,并調(diào)節(jié)杠桿為水平狀態(tài),用水平尺檢驗(yàn)。(當(dāng)測(cè)定中膠質(zhì)體溢出壓力盤(pán)時(shí)應(yīng)重裝樣,注意嚴(yán)密性),小心抽出細(xì)鋼棍(采用旋轉(zhuǎn)方式)防止帶出紙管。(如紙管撥出或煤粒進(jìn)入了紙管,應(yīng)重新裝煤樣). 調(diào)好探針另點(diǎn),連接好電源和程控儀表,安裝好記錄紙,并記錄轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速是否正常(lmm/min ) ,調(diào)整活軸軸心到記錄筆尖的距離為600mm,加好墨水或中性筆。7 、在測(cè)定前求出煤樣的裝填高度:h = H 一(a + b )式中:h 一煤樣的裝填高度,mm:H 一由杯底表面到杯口的煤杯全高,mma 一由壓力盤(pán)表面到杯口的距離,mm ;b 一壓力盤(pán)和兩石*墊的總厚度,mma 的數(shù)值用鋼尺(分度0.5mm)沿煤杯周?chē)膫€(gè)點(diǎn),求出平均值.H 的數(shù)值在裝煤前實(shí)測(cè)(測(cè)定方法同a )。b 的數(shù)值用卡尺測(cè)(使用相同石*紙時(shí),只測(cè)一次即可)。8 、同一煤樣平行測(cè)定時(shí),裝填高度允許差為lmm 報(bào)告結(jié)果時(shí)應(yīng)將煤樣的裝填高度的平均值附注于X 值之后
四、測(cè)定操作步驟
1 、加熱速度規(guī)定:在開(kāi)始30 分鐘內(nèi)為8 ℃ /分升至250 ℃ ,以后為3 ℃/分的升溫速度,每10 分鐘記錄一次溫度。在350-600 ℃ 間控制溫差不大干5 ℃,在其余時(shí)間不大于10 ℃ ,否則作廢重作,時(shí)間從250 ℃ 開(kāi)始計(jì)算,
2 、當(dāng)溫度升到250 ℃ 時(shí),調(diào)好筆尖開(kāi)始記錄,并先確定“另點(diǎn)線",再將筆尖對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn),開(kāi)始繪體積曲線。
3 、一般煤樣,當(dāng)體積曲線開(kāi)始下降后smm 后開(kāi)始測(cè)量膠質(zhì)層上部層面,下降10mm后開(kāi)始測(cè)下部層面,到650 ℃ 時(shí)停止測(cè)層面,如體積曲線呈山型或生成流動(dòng)性大的膠質(zhì)體時(shí),可適當(dāng)?shù)靥崆巴V箿y(cè)定.一般可在膠質(zhì)最大厚度出現(xiàn)后,再對(duì)上下層面各測(cè)2-3 次即可停止,并立即用石*絨堵住探測(cè)孔,以免膠面體溢出。測(cè)量上部層面時(shí),用探針通過(guò)專(zhuān)用小孔,當(dāng)感覺(jué)到接觸膠質(zhì)層時(shí),讀取層面到杯底的距離,記錄在“上層層面"欄內(nèi),并同時(shí)記錄時(shí)間(以250 ℃ 起計(jì)算時(shí)間,以分為單位)。測(cè)量下部層面時(shí),將探針小心穿過(guò)膠質(zhì)層,直到半焦的堅(jiān)固層為止,并進(jìn)行記錄距離和時(shí)間??靥结槼槌鰰r(shí),輕輕轉(zhuǎn)動(dòng),防止帶出膠質(zhì)體和跑出煤氣,會(huì)影響體積曲線形狀和層面位置。
4 、鋇組量上,下層面的次數(shù),根據(jù)體積曲線,形狀及膠質(zhì)體的特性確定.
( 1 )呈之字型或波型時(shí),在體積曲線上升到最高點(diǎn)時(shí),測(cè)量上部層面,當(dāng)曲線下降到**點(diǎn)時(shí)測(cè)量下部層面(但下部層面測(cè)量不應(yīng)太頻繁,8-10 分測(cè)一次)當(dāng)曲線起伏多時(shí).可間隔1-2 次起伏,在體積曲線的最高點(diǎn)和**點(diǎn)測(cè)量上部層面,并每隔8-10 分鐘在體積曲線的**點(diǎn)測(cè)量另一次下部層面。
( 2 )呈山型,平滑下降型或微波型時(shí),上部層面5 分鐘測(cè)一次,下部層面10 分鐘測(cè)一次,當(dāng)體積曲線分段符合上述情況時(shí),各段按對(duì)應(yīng)特點(diǎn)方法進(jìn)行測(cè)定。
( 3)當(dāng)體積曲線呈平滑斜降型時(shí)汀值在7 以下時(shí))膠質(zhì)層上,下層面不明顯,可暫停20-25 分鐘,使層面恢復(fù)以后巧分鐘以上測(cè)一次上部或下部層面,并小心準(zhǔn)確測(cè)出下部層面位置。
( 4 )測(cè)定時(shí)形成流動(dòng)性很大的膠質(zhì)體時(shí),下部層面測(cè)定可遲一些開(kāi)始,然后每 隔7-8 分鐘測(cè)量一次,到620 ℃ 應(yīng)堵孔,測(cè)量此煤時(shí),小心帶出膠質(zhì)體。
( 5 )測(cè)定實(shí)驗(yàn)在溫度為730 ℃ 時(shí)停止,關(guān)閉電門(mén),取下祛碼,使儀器冷卻,如需再次測(cè)定時(shí),上部磚垛**冷卻至室溫,才能進(jìn)行。(或換另一磚垛才可進(jìn)行)( 6 )在試驗(yàn)中,煤氣大量從杯底(熱側(cè))析出時(shí),應(yīng)向電熱元件吹風(fēng)防止燒杯硅碳棒.
( 7 )試驗(yàn)?zāi)z質(zhì)體溢出到壓力盤(pán)上或在紙管中的膠質(zhì)層面驟然高起。試驗(yàn)應(yīng)重作。
五、曲線的加工及測(cè)定結(jié)果的確定
1 、取下記錄紙,在體積曲線上方標(biāo)出溫度,下方標(biāo)出時(shí)間,左方標(biāo)出層面距杯底的距離為縱坐標(biāo),根據(jù)記錄的上下層面位置和對(duì)應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù),繪出“上部層面"和“下部層面"的各點(diǎn),再以曲線尺連接出上,下層面曲線。膠質(zhì)層最大厚度(Y )一般出現(xiàn)在520-30 ℃ 的范圍內(nèi).
2 、取膠質(zhì)層上、下部層面曲線之間沿縱坐標(biāo)方向的最大距離準(zhǔn)到0.5mm,作為膠質(zhì)層最大厚度。
3 、取730 ℃ 時(shí)體積曲線與零點(diǎn)線的距離(準(zhǔn)到0.5mm)作為最終收縮度(X )。
4 、體積曲線類(lèi)型參3 條體積曲線類(lèi)型圖。
5 、焦塊的技術(shù)特征參看圖B1、B2。