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胶质层指数的测定

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2024年4月21日发(作者:山斌蔚)

胶质层指数的测定

此法是苏联列·姆·萨保什尼可夫和列·帕·巴齐列维奇在1932

年提出的。主要测定胶质层最大厚度(y值),最终收缩度(x值)

及体积曲线类型3种指标。在我国应用广泛。

此法模拟工业焦碳生成,对装在煤杯中的煤样进行单侧加热。

胶质层厚度主要取决于煤的性质和胶质体的膨胀(与胶质体的流动

性,热稳定性和不透气性有关)及试验条件。配合煤的y值可由单

种煤的y值和百分含量(干煤)按加和性估算。X值取决于煤的挥

发分,熔融,固化,收缩等性质及试验条件。一般当煤的Y值越大,

粘结性越好。并且Y值随煤的变质程度呈现有规律性的变化。一般

当煤的V为30%左右时,Y 值出现最大值。V〈13%的煤和V〉50%的

煤,Y值都几乎为零。最终收缩度X值表征煤料在成焦后的收缩的

情况,对焦炉中焦饼的收缩,焦炭的粒度,裂纹的多少及推焦是否

顺利,都有参考价值。

体积曲线的形状与煤种有一定关系。煤在恒压下(1千克/平方

厘米)加热时体积的变化,可反映出胶质体的厚度、粘结、透气性

及气体析出强度,因而体积曲线与煤的胶质体性质有直接关系。

胶质层测定曲线的讨论,因由底部加热,故每一层的温度都比

其上层高,煤逐渐分层形成胶质体,固化和收缩的情况与炭化室中

煤料的分层结焦相类似。不同变质程度烟煤的曲线形状如下:

(1)气煤

一般弱粘结性气煤胶质层薄,粘度小,气体易透过,因此对压

塞不呈现大的压力,且煤的收缩量X很大,曲线均匀下降。焦炭粘

结,熔融,气孔壁薄,纵裂纹多。

(2)肥煤

因胶质体厚,粘度也不算小,且不透气性和热稳定性较高,故气

体不能通过胶质层由冷侧析出;当半焦尚未形成裂纹时,胶质层下面

和胶质层中的气体跑不出去,给压塞以向上的推力,使曲线成大山

形.当半焦产生裂纹和胶质体固化后,气体就由热侧中逸出,曲线就

向下了.

(3)焦煤

胶质层比肥煤薄,但粘度比肥煤大.各层煤形成胶质体后,最初

也象肥煤那样,因气体不能由上下两侧逸出,而向上推压塞,曲线就

向上了.随后一部分胶质体固化,半焦进一步收缩,形成网状裂纹,使

气体逸出,压力降低,曲线下降.随即上面的胶质层下降将半裂裂纹

由热侧堵塞,并又有胶质层形成,这样上述压上升,下降的情况又重

复,故形成锯齿形曲线,焦炭则为多层组织.气体由冷热侧析出各半.

焦炭致密,坚实,裂纹少.

(4) 瘦煤

胶质层薄,但粘度大,流动性差,因此不能将加热后变形粒子之

间的空隙完全充满,故气体能从空隙逸出,曲线一般平滑下降。不过

形成胶质层的温度比气煤高得多,并且收缩量X也小。焦炭粘结,

熔融差,不耐磨,但裂纹少,块度大。

胶质层厚度Y值只能表明胶质体的量,而且还受膨胀的影响。

若膨胀大,测得的Y值就偏高。因为Y值不能表明煤在胶体状态下

的主要性质,所以不少具有相同Y值的煤,在相同的炼焦条件下,

却可能炼出不同质量的焦炭。此外Y值的测定法主观因素的影响较

大,仪器的规范性很强,且对Y值小于5毫米的煤很难测定,对于

具有锯齿形体积曲线的煤也难于测准。

坩埚膨胀序数(CSN)又称自由膨胀序数(FSI),它是表征煤的膨胀性和粘结性的指标之一。

1985年中国将CSN定为国家标准(GB5448) 。坩埚膨胀序数的测定方法是:称取lg粒度

小于0.2mm的煤样放在坩埚中,利用煤气或电快速加热到820±5℃。将所得焦块与一套标

准侧面图形比较,与焦块最为接近的一个图形的序号,便是该煤的坩埚膨胀序数。膨胀序数

共分为17种,序数越大表示煤的粘结性越强。由于测定时加热速度很快,约为400℃/能

min,有可能将粘结性较差的煤判断为粘结性较强。这种方法还因焦型不规则而使判断带有较

强的主观性,在利用该法确定膨胀序数5以上的煤时分辨能力较差。但此法快速简便,在

国际硬煤分类方案中被选为粘结性的分类指标。

胶质层指数

此法是前苏联萨保什尼柯夫和巴西列维奇在1932年提出的。主要测定胶质层最大厚度Y值,

最终收缩度X值和体积曲线类型、焦块特征、焦块抗碎能力等多种指标,其中主要以Y值

的大小表征煤粘结性的好坏。胶质层指数的测定方法于1964年列为中国国家标准(GB479 ).

此法模拟工业炼焦条件,对装在煤杯中的煤样进行单侧慢速加热,在煤杯内的煤样形成一系

列等温层面,而这些层面的温度由上而下依次递增。温度相当于软化的层面以下的煤都软化

形成胶质体,在温度相当于固化点的层面以下则结成半焦。因而煤样中形成了半焦层、胶质

层和未软化的煤样层三部分。在试验过程中最初在煤杯下部生成的胶质层比较薄,以后逐渐

变厚,然后又逐渐变薄。因此在煤杯中部常出现胶质层厚度的最大值。测定结束后由记录的

体积变化曲线可以决定最终收缩度和体积曲线类型。

胶质层最大厚度Y值主要取决于煤的性质和胶质体的膨胀及试验条件。一般煤的Y值越大

粘结性越好,并且Y值随煤化度呈现有规律的变化。一般当煤的Vdaf为30%左右时,Y值

出现最大值,Vdaf < 13%和Vdaf > 50%的煤Y值都几乎为零,Y值对中等粘结性和较强粘

结性烟煤都有较好的区分能力。

最终收缩度X值取决于煤的挥发分、熔融、固化和收缩等性质及试验条件。X值可表征煤

料在生成半焦后的收缩情况,该指标对焦炉中焦饼的收缩、焦块的块度、裂纹的多少及推焦

是否顺利等有参考价值。

体积曲线是煤在恒压(101Kpa)下加热时体积变化的记录,可反映出胶质体的厚度、粘结、

透气性及气体析出强度,因而体积曲线与煤的胶质体性质有直接的关系。体积曲线有七种类

型,它的形状与煤种有一定关系,如肥煤多为山字型或之山混合型,而瘦煤多为平滑下降或

斜降型。

Y值具有一定的加和性。多年的实践表明,Y值多数情况下能表示胶质体的数量

但不一定能反映其质量。Y值的测定主观因素大,煤样用量大,仪器的规范性很

强。当Y值小于l0mm和Y值大于25mm时,数据的重现性较差。中国在1986年

颁布的煤分类方案中,Y值用作区分强粘结煤的辅助指标。

煤的胶质层指数,又称煤的胶质层最大厚度,或Y值。它是原苏联、波兰等国家煤的分类

指标之一,也是我国煤的现行分类中区分强粘结性的肥煤、气肥煤的一个分类指标。

煤的胶质层指数,是原苏联列.姆.萨保什尼可夫和列.帕.巴齐列维奇提出的。

它的测试要点是根据不同结焦性的煤在干馏过程中胶质层的厚度、收缩情况和膨

胀曲线的不同,测试胶质层的最大厚度(Y值)、最终收缩度(X值)和体积曲

线,来表征煤的结焦性

1、煤的粘结性和结焦性

煤的粘结性和结焦性,是两个有联系、有区别,又难以严格区别开来的概念。煤的粘

结性是煤粒(d<0.2mm)在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质(即无粘结力的物质)

成焦块的性质;煤的结焦性是煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭的性质。两者都是炼焦

煤的重要特性之一。 煤在干馏结焦过程中,一般要经过软化、熔合、膨胀、固化和收缩几

个阶段,最后生成品质不同的焦炭。当温度等于或高于煤的软化点(一般为315~350c)时,

煤都软化成胶质体。当温度等于或高于煤的固化点(一般为420c~450c)时,煤都结成半

焦。从软化到固化的时间愈长,煤就熔化得愈好,焦炭结构愈均匀。

为了了解煤的结焦性,人们设计了许多实验室方法,直接测试模拟工业焦化条件下所

得焦炭品质(2200Kg小焦炉试验);或测试上述胶质体的某一性质也有的直接观察实验室

所得焦块的性质,表征煤的结焦性。本节只阐述与我国煤的现行分类有关的几个测试指标。

(1)煤的胶质层指数

煤的胶质层指数,又称煤的胶质层最大厚度,或Y值。它是原苏联、波兰等国家煤的

分类指标之一,也是我国煤的现行分类中区分强粘结性的肥煤、气肥煤的一个分类指标。

煤的胶质层指数,是原苏联列.姆.萨保什尼可夫和列.帕.巴齐列维奇提出的。它的测

试要点是根据不同结焦性的煤在干馏过程中胶质层的厚度、收缩情况和膨胀曲线的不同,测

试胶质层的最大厚度(Y值)、最终收缩度(X值)和体积曲线,来表征煤的结焦性。其中,

Y值应用的最广。Y值是通过测试胶质层的上部层面高度和下部层面高度得出的(一般出现

在520~630C之间),X值是曲线终点与零点线间的距离。Y值、X值和体积曲线都是通过

胶质层指数测试仪上的记录转筒和记录笔记记录下来的。胶质层指数测试曲线如图30-11

所示。胶质层曲线类型如图30-12所示。

250 280 310 340 370 400 430 460 490 520 550 580 610 640 670 700 730

图30-11 胶质层指数测试曲线

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

1 2

3 4

胶质层指数测试的允许误差。同一煤样平行测试结果的允许误差为:

Y值≤20mm 误差1mm;

Y值〉20mm 误差2mm;

X值 误差3mm。

胶质层指数报出结果。应选取在允许误差范围内的各结果的平均值。

胶质层指数表征煤的结焦性的最大优点是Y值有可加性。这种可加性可以从单煤Y值

计算到配煤Y值,可以估算配煤炼焦Y值的较佳方案。在地质勘探中可以通过加权平均计算

出几个煤层的综合Y值。它的缺点一是规范性强,煤样粒度、升温速度、压力、煤杯材料、

炉转耐火材料等都能影响测试结果。所以必须使仪器、制样和操作等都符合严格规定;二是

用样量大,一次平行测试需要煤样200克,在地质勘探中常常由于煤芯煤样数量不足而无法

测试;三是胶质层指数能反映胶质层的最大厚度,但不能反映出胶质层的质量。

(2)煤的罗加指数

罗加指数(R.1),是波兰煤化学家罗加教授1949年提出的测试烟煤粘结力的指标。

现已为国际硬煤分类方案所采用。我国1985年颁发了烟煤罗加指数测试的国家标准

(GB5549-85),但在我国现行煤的分类中,罗加指数不作为分类指标。

罗加指数的测试要点:将1克煤样和5克标准无烟煤样(宁夏汝箕沟矿专用无烟煤标

样,下同)混合均匀,在规定的条件下焦化,然后把所得焦渣在特定的转鼓中转磨3次,测

试焦块的耐磨强度,规定为罗加指数。其计算公式如下:

R.1=[(a+d)/2+b+c]/3Q×100

式中:

a——焦渣过筛,其中大于1mm焦渣的重量,g;

b——第一次转鼓试验后过筛,其中大于1mm焦渣的重量,g;

c——第二次转鼓试验后过筛,其中大于1mm焦渣的重量,g;

d——第三次转鼓试验后过筛,其中大于1mm焦渣的重量,g;

Q——焦化后焦渣总量,g;

罗加指数是测试的允许误差:每一测试煤样要分别进行二次重复测试。同一化验室平

行测试误差不得超过3,不同化验室测试误差不得超过5。取平行测试结果的算术平均值(取

整数)报出。

罗加指数表征煤的粘结力的优点是煤样量少,方法简便易行。它的缺点是,规范性也

很强,对标准无烟煤的要求很严。罗加指数区分强粘煤灵敏度不够。

(3)煤的粘结指数

煤的粘结指数(G.R.I或G),是我国现行煤的分类国家标准(GB5751-86)中代表烟煤

粘结力的主要分类指标之一。其方法测试要点是:将1克煤样与5克标准无烟煤混合均匀,

在规定条件下焦化,然后把 所得焦渣在特定的转鼓中转磨两次,测试焦渣的耐磨强度,规

定为煤的粘结指数,其计算公式如下:

G=10+(30m1+70m2)/m

式中:

m1——第一次转鼓试验后过筛,其中大于10mm的焦渣重量,g;

m2——第二次转鼓试验后过筛,其中大于10mm的焦渣重量,g ;

m——焦化后焦渣总重量,g。

当测得的G<18时,需要重新测试,此时煤样和标准无烟煤样的比例为3:3,即3克

煤样和3克无烟煤,其余与上同,计算公式如下:

G=(30m1+70m2)/5m

煤的粘结指数测试的允许误差:每一测试煤样应分别进行二次重复测试,G≥18时,

同一化验室两次平行测试值之差不得超过3;不同化验室间报告值之差不得超过4。G<18时,

同一化验室两次平行测试值之差不得超过1;不同化验室间报告值之差不得超过2。以平行

测试结果的算术平均值为最终结果。

(4)煤的奥压膨胀度

煤的奥压膨胀度(b值,%),是1926~1929年由奥蒂伯尔特创立的,1933年又为亚

纽所改进,现在西欧各国广泛采用。在国标分类中,与葛金焦性并列作为硬煤分亚组的两种

方法之一。我国1985年以国标GB5450-85发布,并与Y值并列作为我国煤炭现行分类中区

分肥煤的指标之一。

煤的奥亚膨胀度的测试要点,是将煤样制成一定规格的煤笔,置入一根标准口径的膨

胀管内,按规定的升温速度加热,压在煤笔上的压杆纪录煤样在管内的体积变化,以体积曲

线膨胀上升的最大距离占煤笔原始长度的百分数,表示煤的膨胀度b值的大小。奥压膨胀度

曲线如图30-14所示。

T1——软化点,体积曲线开始下降达0.5mm时的温度,C;

T2——始膨点,体积曲线下降到最低点后开始膨胀上升的温度,C;

T3——固化点,体积曲线膨胀上升达最大值时的温度,C;

b——最大膨胀度,体积曲线上升的最大距离占煤笔长度的百分数,%;

a——最大收缩度,体积曲线收缩下降的最大距离占煤笔长度的百分数,%;

2024年4月21日发(作者:山斌蔚)

胶质层指数的测定

此法是苏联列·姆·萨保什尼可夫和列·帕·巴齐列维奇在1932

年提出的。主要测定胶质层最大厚度(y值),最终收缩度(x值)

及体积曲线类型3种指标。在我国应用广泛。

此法模拟工业焦碳生成,对装在煤杯中的煤样进行单侧加热。

胶质层厚度主要取决于煤的性质和胶质体的膨胀(与胶质体的流动

性,热稳定性和不透气性有关)及试验条件。配合煤的y值可由单

种煤的y值和百分含量(干煤)按加和性估算。X值取决于煤的挥

发分,熔融,固化,收缩等性质及试验条件。一般当煤的Y值越大,

粘结性越好。并且Y值随煤的变质程度呈现有规律性的变化。一般

当煤的V为30%左右时,Y 值出现最大值。V〈13%的煤和V〉50%的

煤,Y值都几乎为零。最终收缩度X值表征煤料在成焦后的收缩的

情况,对焦炉中焦饼的收缩,焦炭的粒度,裂纹的多少及推焦是否

顺利,都有参考价值。

体积曲线的形状与煤种有一定关系。煤在恒压下(1千克/平方

厘米)加热时体积的变化,可反映出胶质体的厚度、粘结、透气性

及气体析出强度,因而体积曲线与煤的胶质体性质有直接关系。

胶质层测定曲线的讨论,因由底部加热,故每一层的温度都比

其上层高,煤逐渐分层形成胶质体,固化和收缩的情况与炭化室中

煤料的分层结焦相类似。不同变质程度烟煤的曲线形状如下:

(1)气煤

一般弱粘结性气煤胶质层薄,粘度小,气体易透过,因此对压

塞不呈现大的压力,且煤的收缩量X很大,曲线均匀下降。焦炭粘

结,熔融,气孔壁薄,纵裂纹多。

(2)肥煤

因胶质体厚,粘度也不算小,且不透气性和热稳定性较高,故气

体不能通过胶质层由冷侧析出;当半焦尚未形成裂纹时,胶质层下面

和胶质层中的气体跑不出去,给压塞以向上的推力,使曲线成大山

形.当半焦产生裂纹和胶质体固化后,气体就由热侧中逸出,曲线就

向下了.

(3)焦煤

胶质层比肥煤薄,但粘度比肥煤大.各层煤形成胶质体后,最初

也象肥煤那样,因气体不能由上下两侧逸出,而向上推压塞,曲线就

向上了.随后一部分胶质体固化,半焦进一步收缩,形成网状裂纹,使

气体逸出,压力降低,曲线下降.随即上面的胶质层下降将半裂裂纹

由热侧堵塞,并又有胶质层形成,这样上述压上升,下降的情况又重

复,故形成锯齿形曲线,焦炭则为多层组织.气体由冷热侧析出各半.

焦炭致密,坚实,裂纹少.

(4) 瘦煤

胶质层薄,但粘度大,流动性差,因此不能将加热后变形粒子之

间的空隙完全充满,故气体能从空隙逸出,曲线一般平滑下降。不过

形成胶质层的温度比气煤高得多,并且收缩量X也小。焦炭粘结,

熔融差,不耐磨,但裂纹少,块度大。

胶质层厚度Y值只能表明胶质体的量,而且还受膨胀的影响。

若膨胀大,测得的Y值就偏高。因为Y值不能表明煤在胶体状态下

的主要性质,所以不少具有相同Y值的煤,在相同的炼焦条件下,

却可能炼出不同质量的焦炭。此外Y值的测定法主观因素的影响较

大,仪器的规范性很强,且对Y值小于5毫米的煤很难测定,对于

具有锯齿形体积曲线的煤也难于测准。

坩埚膨胀序数(CSN)又称自由膨胀序数(FSI),它是表征煤的膨胀性和粘结性的指标之一。

1985年中国将CSN定为国家标准(GB5448) 。坩埚膨胀序数的测定方法是:称取lg粒度

小于0.2mm的煤样放在坩埚中,利用煤气或电快速加热到820±5℃。将所得焦块与一套标

准侧面图形比较,与焦块最为接近的一个图形的序号,便是该煤的坩埚膨胀序数。膨胀序数

共分为17种,序数越大表示煤的粘结性越强。由于测定时加热速度很快,约为400℃/能

min,有可能将粘结性较差的煤判断为粘结性较强。这种方法还因焦型不规则而使判断带有较

强的主观性,在利用该法确定膨胀序数5以上的煤时分辨能力较差。但此法快速简便,在

国际硬煤分类方案中被选为粘结性的分类指标。

胶质层指数

此法是前苏联萨保什尼柯夫和巴西列维奇在1932年提出的。主要测定胶质层最大厚度Y值,

最终收缩度X值和体积曲线类型、焦块特征、焦块抗碎能力等多种指标,其中主要以Y值

的大小表征煤粘结性的好坏。胶质层指数的测定方法于1964年列为中国国家标准(GB479 ).

此法模拟工业炼焦条件,对装在煤杯中的煤样进行单侧慢速加热,在煤杯内的煤样形成一系

列等温层面,而这些层面的温度由上而下依次递增。温度相当于软化的层面以下的煤都软化

形成胶质体,在温度相当于固化点的层面以下则结成半焦。因而煤样中形成了半焦层、胶质

层和未软化的煤样层三部分。在试验过程中最初在煤杯下部生成的胶质层比较薄,以后逐渐

变厚,然后又逐渐变薄。因此在煤杯中部常出现胶质层厚度的最大值。测定结束后由记录的

体积变化曲线可以决定最终收缩度和体积曲线类型。

胶质层最大厚度Y值主要取决于煤的性质和胶质体的膨胀及试验条件。一般煤的Y值越大

粘结性越好,并且Y值随煤化度呈现有规律的变化。一般当煤的Vdaf为30%左右时,Y值

出现最大值,Vdaf < 13%和Vdaf > 50%的煤Y值都几乎为零,Y值对中等粘结性和较强粘

结性烟煤都有较好的区分能力。

最终收缩度X值取决于煤的挥发分、熔融、固化和收缩等性质及试验条件。X值可表征煤

料在生成半焦后的收缩情况,该指标对焦炉中焦饼的收缩、焦块的块度、裂纹的多少及推焦

是否顺利等有参考价值。

体积曲线是煤在恒压(101Kpa)下加热时体积变化的记录,可反映出胶质体的厚度、粘结、

透气性及气体析出强度,因而体积曲线与煤的胶质体性质有直接的关系。体积曲线有七种类

型,它的形状与煤种有一定关系,如肥煤多为山字型或之山混合型,而瘦煤多为平滑下降或

斜降型。

Y值具有一定的加和性。多年的实践表明,Y值多数情况下能表示胶质体的数量

但不一定能反映其质量。Y值的测定主观因素大,煤样用量大,仪器的规范性很

强。当Y值小于l0mm和Y值大于25mm时,数据的重现性较差。中国在1986年

颁布的煤分类方案中,Y值用作区分强粘结煤的辅助指标。

煤的胶质层指数,又称煤的胶质层最大厚度,或Y值。它是原苏联、波兰等国家煤的分类

指标之一,也是我国煤的现行分类中区分强粘结性的肥煤、气肥煤的一个分类指标。

煤的胶质层指数,是原苏联列.姆.萨保什尼可夫和列.帕.巴齐列维奇提出的。

它的测试要点是根据不同结焦性的煤在干馏过程中胶质层的厚度、收缩情况和膨

胀曲线的不同,测试胶质层的最大厚度(Y值)、最终收缩度(X值)和体积曲

线,来表征煤的结焦性

1、煤的粘结性和结焦性

煤的粘结性和结焦性,是两个有联系、有区别,又难以严格区别开来的概念。煤的粘

结性是煤粒(d<0.2mm)在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质(即无粘结力的物质)

成焦块的性质;煤的结焦性是煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭的性质。两者都是炼焦

煤的重要特性之一。 煤在干馏结焦过程中,一般要经过软化、熔合、膨胀、固化和收缩几

个阶段,最后生成品质不同的焦炭。当温度等于或高于煤的软化点(一般为315~350c)时,

煤都软化成胶质体。当温度等于或高于煤的固化点(一般为420c~450c)时,煤都结成半

焦。从软化到固化的时间愈长,煤就熔化得愈好,焦炭结构愈均匀。

为了了解煤的结焦性,人们设计了许多实验室方法,直接测试模拟工业焦化条件下所

得焦炭品质(2200Kg小焦炉试验);或测试上述胶质体的某一性质也有的直接观察实验室

所得焦块的性质,表征煤的结焦性。本节只阐述与我国煤的现行分类有关的几个测试指标。

(1)煤的胶质层指数

煤的胶质层指数,又称煤的胶质层最大厚度,或Y值。它是原苏联、波兰等国家煤的

分类指标之一,也是我国煤的现行分类中区分强粘结性的肥煤、气肥煤的一个分类指标。

煤的胶质层指数,是原苏联列.姆.萨保什尼可夫和列.帕.巴齐列维奇提出的。它的测

试要点是根据不同结焦性的煤在干馏过程中胶质层的厚度、收缩情况和膨胀曲线的不同,测

试胶质层的最大厚度(Y值)、最终收缩度(X值)和体积曲线,来表征煤的结焦性。其中,

Y值应用的最广。Y值是通过测试胶质层的上部层面高度和下部层面高度得出的(一般出现

在520~630C之间),X值是曲线终点与零点线间的距离。Y值、X值和体积曲线都是通过

胶质层指数测试仪上的记录转筒和记录笔记记录下来的。胶质层指数测试曲线如图30-11

所示。胶质层曲线类型如图30-12所示。

250 280 310 340 370 400 430 460 490 520 550 580 610 640 670 700 730

图30-11 胶质层指数测试曲线

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

1 2

3 4

胶质层指数测试的允许误差。同一煤样平行测试结果的允许误差为:

Y值≤20mm 误差1mm;

Y值〉20mm 误差2mm;

X值 误差3mm。

胶质层指数报出结果。应选取在允许误差范围内的各结果的平均值。

胶质层指数表征煤的结焦性的最大优点是Y值有可加性。这种可加性可以从单煤Y值

计算到配煤Y值,可以估算配煤炼焦Y值的较佳方案。在地质勘探中可以通过加权平均计算

出几个煤层的综合Y值。它的缺点一是规范性强,煤样粒度、升温速度、压力、煤杯材料、

炉转耐火材料等都能影响测试结果。所以必须使仪器、制样和操作等都符合严格规定;二是

用样量大,一次平行测试需要煤样200克,在地质勘探中常常由于煤芯煤样数量不足而无法

测试;三是胶质层指数能反映胶质层的最大厚度,但不能反映出胶质层的质量。

(2)煤的罗加指数

罗加指数(R.1),是波兰煤化学家罗加教授1949年提出的测试烟煤粘结力的指标。

现已为国际硬煤分类方案所采用。我国1985年颁发了烟煤罗加指数测试的国家标准

(GB5549-85),但在我国现行煤的分类中,罗加指数不作为分类指标。

罗加指数的测试要点:将1克煤样和5克标准无烟煤样(宁夏汝箕沟矿专用无烟煤标

样,下同)混合均匀,在规定的条件下焦化,然后把所得焦渣在特定的转鼓中转磨3次,测

试焦块的耐磨强度,规定为罗加指数。其计算公式如下:

R.1=[(a+d)/2+b+c]/3Q×100

式中:

a——焦渣过筛,其中大于1mm焦渣的重量,g;

b——第一次转鼓试验后过筛,其中大于1mm焦渣的重量,g;

c——第二次转鼓试验后过筛,其中大于1mm焦渣的重量,g;

d——第三次转鼓试验后过筛,其中大于1mm焦渣的重量,g;

Q——焦化后焦渣总量,g;

罗加指数是测试的允许误差:每一测试煤样要分别进行二次重复测试。同一化验室平

行测试误差不得超过3,不同化验室测试误差不得超过5。取平行测试结果的算术平均值(取

整数)报出。

罗加指数表征煤的粘结力的优点是煤样量少,方法简便易行。它的缺点是,规范性也

很强,对标准无烟煤的要求很严。罗加指数区分强粘煤灵敏度不够。

(3)煤的粘结指数

煤的粘结指数(G.R.I或G),是我国现行煤的分类国家标准(GB5751-86)中代表烟煤

粘结力的主要分类指标之一。其方法测试要点是:将1克煤样与5克标准无烟煤混合均匀,

在规定条件下焦化,然后把 所得焦渣在特定的转鼓中转磨两次,测试焦渣的耐磨强度,规

定为煤的粘结指数,其计算公式如下:

G=10+(30m1+70m2)/m

式中:

m1——第一次转鼓试验后过筛,其中大于10mm的焦渣重量,g;

m2——第二次转鼓试验后过筛,其中大于10mm的焦渣重量,g ;

m——焦化后焦渣总重量,g。

当测得的G<18时,需要重新测试,此时煤样和标准无烟煤样的比例为3:3,即3克

煤样和3克无烟煤,其余与上同,计算公式如下:

G=(30m1+70m2)/5m

煤的粘结指数测试的允许误差:每一测试煤样应分别进行二次重复测试,G≥18时,

同一化验室两次平行测试值之差不得超过3;不同化验室间报告值之差不得超过4。G<18时,

同一化验室两次平行测试值之差不得超过1;不同化验室间报告值之差不得超过2。以平行

测试结果的算术平均值为最终结果。

(4)煤的奥压膨胀度

煤的奥压膨胀度(b值,%),是1926~1929年由奥蒂伯尔特创立的,1933年又为亚

纽所改进,现在西欧各国广泛采用。在国标分类中,与葛金焦性并列作为硬煤分亚组的两种

方法之一。我国1985年以国标GB5450-85发布,并与Y值并列作为我国煤炭现行分类中区

分肥煤的指标之一。

煤的奥亚膨胀度的测试要点,是将煤样制成一定规格的煤笔,置入一根标准口径的膨

胀管内,按规定的升温速度加热,压在煤笔上的压杆纪录煤样在管内的体积变化,以体积曲

线膨胀上升的最大距离占煤笔原始长度的百分数,表示煤的膨胀度b值的大小。奥压膨胀度

曲线如图30-14所示。

T1——软化点,体积曲线开始下降达0.5mm时的温度,C;

T2——始膨点,体积曲线下降到最低点后开始膨胀上升的温度,C;

T3——固化点,体积曲线膨胀上升达最大值时的温度,C;

b——最大膨胀度,体积曲线上升的最大距离占煤笔长度的百分数,%;

a——最大收缩度,体积曲线收缩下降的最大距离占煤笔长度的百分数,%;

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