為了探討和分析煙煤粘結(jié)指數(shù)測定的影響因素，對專用無煙煤的質(zhì)量、采樣、制樣、化驗分析過程進行了大量的試驗研究，結(jié)果表明專用無煙煤的質(zhì)量、采樣、制樣、化驗分析中的不規(guī)范操作、烘干時間和煤樣粒度對粘結(jié)指數(shù)測定影響較大，為提高粘結(jié)指數(shù)分析準(zhǔn)確率奠定了堅實基礎(chǔ)。

專用無煙煤；采樣；制樣；化驗分析

粘結(jié)指數(shù)（用G表示）將一定質(zhì)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(zhuǎn)鼓內(nèi)進行強度檢驗，用規(guī)定的公式計算粘結(jié)指數(shù)，以表示試驗煤樣的粘結(jié)能力。它是判別煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性的一個關(guān)鍵性指標(biāo)，可以預(yù)測煤的膠質(zhì)體情況和焦炭的機械強度，了解各種煤在煉焦配煤中的作用，指導(dǎo)配煤，為生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。所以是化驗室煤焦分析的重要項目。它的準(zhǔn)確與否直接影響客戶的結(jié)算和焦炭質(zhì)量。但是，粘結(jié)指數(shù)又是一個規(guī)范性很強的分析項目，涉及采樣、制樣與分析，操作環(huán)節(jié)多，步驟繁瑣，影響因素較多。通過多年的工作實踐，對粘結(jié)指數(shù)測定中遇到的問題進行了大量的試驗、研究和分析，尋找影響煙煤粘結(jié)指數(shù)的測定因素，與大家共同探討。

1.專用無煙煤質(zhì)量

國標(biāo)要求采用的無煙煤為寧夏汝箕溝煤礦的專用無煙煤，并且具有一定的技術(shù)要求，我公司購進的無煙煤雖是寧夏汝箕溝煤礦的專用無煙煤（可能有時不是真正廠家的），大多數(shù)符合技術(shù)要求，但有時粒度、灰分達(dá)不到要求（目前還未發(fā)現(xiàn)水分、揮發(fā)分不符合要求的），如某次進回來的A#、B#無煙煤質(zhì)量如下：

表1-1 專用無煙煤質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)

A#無煙煤。均符合標(biāo)準(zhǔn)，而粒度不符合標(biāo)準(zhǔn)；

B#無煙煤Mad、Vdaf、粒度均符合要求。不符合要求.我們分別用合格無煙煤、A#和B#對同一分析煤樣作G值對比，結(jié)果如表1-2、表1-3：

表1-2 合格無煙煤與A#無煙煤對照表

表1-3 合格無煙煤與B#無煙煤對照表

由上表可知，專用無煙煤的質(zhì)量是否符合要求直接影響G值的測定結(jié)果和準(zhǔn)確性，專用無煙煤粒度、灰分高于標(biāo)準(zhǔn)時，G值偏低，不能代表煤的真實值。

2.采樣

數(shù)理統(tǒng)計表明：在煤質(zhì)鑒定的采、制、化三個環(huán)節(jié)中，采樣造成的誤差占總誤差的80%，制樣占16%，化驗占4%，可見采取有代表性的煤樣在煤質(zhì)分析中具有重要意義，它對分析結(jié)果的準(zhǔn)確與否起著決定性的作用。同時由于煤炭是一種化學(xué)組成和粒度組成都很不均勻的混合物，要想從大量的煤樣中采取少量的能在化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)上代表初始煤樣的試驗用樣品就必須嚴(yán)格按照規(guī)定采樣，采具有代表性的樣品。我廠煤樣的采取是根據(jù)每天供煤礦點，要求車車采樣，五車為一分樣，每車按不同車型、不同堆形采五個點，這種采樣方法對于煤礦固定，煤質(zhì)較穩(wěn)定的供戶采的煤樣具有代表性，分析結(jié)果差別不大，而對于煤質(zhì)不穩(wěn)，供戶故意夾雜的情況下采的煤樣代表性就不好，分析結(jié)果差別就較大，如不同的人采同一戶煤，結(jié)果如表2-1。

表2-1 不同人對同一戶煤的采樣G對照

其中12#、13#有固定煤礦，G波動為3—6，9#—11#沒有固定煤礦，且有夾雜物G波動在16—34。

3.制樣

制樣不規(guī)范。在正常采樣、制樣和化驗分析的情況下，采樣誤差大于制樣誤差，制樣誤差大于分析化驗誤差，但制樣操作不當(dāng)造成的誤差并不亞于采樣誤差。尤其是制樣時不按規(guī)定進行嚴(yán)格的破碎、混合、縮分、至少三遍，而是在來樣中隨意采幾點就進行制樣，或是在制樣過程中，由于粒度的離析作用和留棄的不恰當(dāng)，造成被保留和被棄掉的兩部分粒度組成發(fā)生偏倚，造成縮分誤差。如同一戶煤，把一個大樣分成兩份，分別由A、B兩個單位分析所得結(jié)果如表3-1，再把A室的小樣拿到B室分析，所得結(jié)果如表3-2。

表3-1 同一煤樣不同室 表3-2 同一小煤樣不同

人制樣G對照 室人分析G對照

從上兩表可知，同一個小樣分析，G波動為2—3，在國標(biāo)允許的誤差范圍內(nèi)，說明分析化驗的誤差影響不大，而同一個大樣分析，G竟然從10—28波動，說明制樣不規(guī)范是一個不可忽視的重要的影響因素。

烘干時間。國標(biāo)規(guī)定試驗煤樣依次經(jīng)過破碎、混合、縮分、重復(fù)操作至少3次，最后研磨，及時制成空氣干燥煤樣。實際工作中對破碎、混合、縮分無異議，大家都能嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，但煤樣在進研磨機前需要烘干（否則因煤樣濕無法研磨），而烘干時間卻因煤而異，無法確定具體時間，國標(biāo)也無規(guī)定。我們對同一個煤樣不同的烘干時間做粘結(jié)指數(shù)對照，結(jié)果如表3-3：

表3-3同一個煤樣不同烘干時間的G對照

由上表可知：制樣過程中的烘干時間對粘結(jié)指數(shù)影響非常大，切不可粗心大意，烘樣時一定要不時的觀察，只要達(dá)到空氣狀態(tài)即可，不可烘干過度。

煤樣粒度。國標(biāo)要求煤樣應(yīng)達(dá)到空氣干燥狀態(tài)，粒度小于0.2mm，其中0.1—0.2mm的煤粒占全部煤樣的20—35%，在實際操作中，由于樣子太多，逐級破碎后，不是采用人工制樣，而是采用研磨機自動制樣，這樣粒度較細(xì)，小于0.1mm粒度級的比例增加，如果制樣后不過篩，使某些小于0.2mm的顆粒經(jīng)過軋磨又重新軋在一起，形成大小不等的亮晶晶的小片，使煤粒較粗，或者某些煤粒本身不易破碎如不過篩，造成G偏低。如同是一戶煤，制完樣后過不過0.2mm篩的結(jié)果如表3-4。

表3-4 研磨后的煤樣是否過篩的G對照

由表可知，由于煤質(zhì)不同，粒度的影響也不同，如21#、24#煤質(zhì)較勻，雖未過篩，但篩上物較少，粒度的影響可忽略；但是象22#、23#尤其是25#，煤質(zhì)不勻粒度較大，它影響就不能忽略。因粒度大的煤樣中有許多煤顆粒不易破碎，所以它的灰分也較高，而煤中灰分的增多又使G隨之減小，一般G在41—75時，灰分每增加1%，G值就減小2。所以操作時，必須嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。

4.化驗分析

粘結(jié)指數(shù)G測定是一個規(guī)范性很強的方法，其測定結(jié)果隨實驗條件而變化，只有嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的各項規(guī)定，才能獲得準(zhǔn)確而精密的結(jié)果。

混勻程度。國標(biāo)規(guī)定，G攪拌時，用攪拌絲將坩堝內(nèi)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(zhuǎn)動；每分鐘約15轉(zhuǎn)，攪拌絲按同樣傾角作順時針方向轉(zhuǎn)動，每分鐘約150轉(zhuǎn)。攪拌時，攪拌絲的圓環(huán)接觸坩堝壁與底相連接的圓環(huán)部分。經(jīng)1min45s后，一邊繼續(xù)攪拌，一邊將坩堝與攪拌絲逐漸轉(zhuǎn)到垂直位置，2min時攪拌結(jié)束。不言而喻，二者混合越均勻，測定結(jié)果越可靠。因此，試驗中應(yīng)一絲不茍地按照規(guī)定，將試樣充分混合均勻，切不可不注意傾斜度，隨意攪拌，或是攪拌時不注意將樣子濺出來，造成人為誤差，進而影響G的測定，如不同的分析工對一煤樣進行攪拌的分析結(jié)果如表4-1。

表4-1 同一煤樣不同分析工的G對照

由上表可知：只要按規(guī)范攪拌，混勻程度對粘結(jié)指數(shù)影響不大。

焦化溫度。國標(biāo)規(guī)定測G時，溫度要控制在850+10℃，而煤焦站因馬弗爐和控溫器少，做揮發(fā)分和粘結(jié)指數(shù)共用一個爐子，揮發(fā)分的溫度控制在900+10℃，所以操作時要根據(jù)不同項目調(diào)整溫度，而有些人為了省事做G時，不調(diào)溫度而直接在900+10℃的爐內(nèi)灼燒，致使G有所偏高，如表4-2。

表4-2 不同焦化溫度粘結(jié)指數(shù)對照

由上表可知：焦化溫度對粘結(jié)指數(shù)影響不大，基本都在國標(biāo)要求的誤差范圍之內(nèi)，但系統(tǒng)結(jié)果偏高。

過篩。國標(biāo)規(guī)定第一次、第二次轉(zhuǎn)鼓試驗后必須過1mm的圓孔篩，而在實際操作中因人員少，樣子多，有些人就以目測代替過篩，甚至只要大塊，不要小塊或者人為地捏一捏焦塊，致使粘結(jié)指數(shù)不太好的煤捏得粉碎，人為地影響G的準(zhǔn)確度，如表4-3。

表4-3 轉(zhuǎn)鼓后的煤樣是否過篩的G對照

由上表可知：轉(zhuǎn)鼓后的煤樣過不過篩對粘結(jié)性好的煤影響不大如36#—38#，對粘結(jié)性不好的煤影響較大如39#、40#。

5.結(jié)論及改進措施

綜上所述，影響粘結(jié)指數(shù)G的主要因素是專用無煙煤的質(zhì)量、制樣粒度和烘干時間，采、制、化操作不規(guī)范等。所以在實際工作中，對購進的專用無煙煤先檢驗鑒定，符合技術(shù)要求再接收，否則拒收；對職工進行技術(shù)培訓(xùn)，從采樣、制樣到分析，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)操作規(guī)程中的各項規(guī)定，達(dá)到要求后方可上崗；針對采樣實際情況，建議在進廠煤入口設(shè)一臺自動采樣機，改進操作方法，使煤樣具有更好的代表性；鑒于煤質(zhì)不穩(wěn)，煤又有雜物的情況，一方面建議公司終止合同，另一方面改進采樣方法，參照國標(biāo)，在汽車頂部沿斜線方向按五點循環(huán)每車采一個子樣的方法采取，盡量避免因為采樣不均勻而帶來的偏差；加強管理，加大抽查力度，采取自查、專查、互查的方式，進行不定期抽查，并將抽查結(jié)果記入個人檔案。

[1]李向利，張國良主編.煤炭采制樣理論與實踐.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社

[2]李英華主編.煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所.煤質(zhì)分析應(yīng)用技術(shù)指南

[3]段云龍主編.煤炭試驗方法標(biāo)準(zhǔn)及其說明.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社