摘 要：膠質(zhì)層指數(shù)是判斷煤的結(jié)焦性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是煤炭分類指標(biāo)之一，同時(shí)對(duì)煉焦配煤有著重要的指導(dǎo)作用。本文就膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定方法中的一些問(wèn)題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：膠質(zhì)層指數(shù) 測(cè)定方法 探討

中圖分類號(hào)：TQ533文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（c）-0103-02

膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定是模擬工業(yè)焦?fàn)t的炭化室反應(yīng)而設(shè)計(jì)的。將煤樣置于一個(gè)特制的煤杯里進(jìn)行單側(cè)加熱，使其形成一系列的等溫層面。各煤層溫度由加熱端開始遞降，并形成半膠層、膠質(zhì)層和未軟化的煤樣層三個(gè)部分。膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定實(shí)際上就是我們用探針測(cè)出膠質(zhì)體的最大厚度—— Y，用它來(lái)表示結(jié)焦性。

膠質(zhì)層指數(shù)的測(cè)定過(guò)程反映了工業(yè)焦?fàn)t煉焦的全過(guò)程，人們可以通過(guò)研究膠質(zhì)層的測(cè)定過(guò)程，來(lái)研究煉焦過(guò)程的機(jī)理。

膠質(zhì)層的最大厚度Y值直接反映了煤的膠質(zhì)體的特性和數(shù)量，是煤的結(jié)焦性能好壞的一個(gè)標(biāo)志，因此，它被列為我國(guó)煙煤分類的一項(xiàng)工藝性指標(biāo)—— 當(dāng)粘結(jié)指數(shù)大于85時(shí)，可用Y值和揮發(fā)分來(lái)確定煤的牌號(hào)。此外，Y值也可以指導(dǎo)配煤煉焦。

基于煙煤膠質(zhì)層指數(shù)的重要性，現(xiàn)目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有膠質(zhì)層標(biāo)準(zhǔn)樣品。那么，怎樣準(zhǔn)確測(cè)定煙煤膠質(zhì)層、減少實(shí)驗(yàn)誤差、滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的重復(fù)性和再現(xiàn)性等等問(wèn)題就擺在了我們面前，下面，本人就實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題及解決辦法同大家探討。

1 煤樣的裝填高度

國(guó)標(biāo)GB/T479-2000給出了一個(gè)計(jì)算公式：

h=H-（a+b）

式中：h—— 煤樣的裝填高度，mm；

H—— 由杯底上表面到杯口的高度，mm；

a—— 由壓力盤上表面到杯口的距離，mm；

b—— 壓力盤和兩個(gè)石棉圓墊的總厚度，mm；

2 硅碳棒阻值的選擇

國(guó)標(biāo)GB/T479-2000給出了具體要求，需要強(qiáng)調(diào)的是國(guó)標(biāo)要求硅碳棒的阻值在6～8 Ω，實(shí)際上可能大多數(shù)硅碳棒的阻值達(dá)不到此要求，但是只要能滿足國(guó)標(biāo)要求的升溫條件即可。

單個(gè)煤杯下面串聯(lián)的一組硅碳棒的阻值要選阻值相近的，需用萬(wàn)用表測(cè)量，以保證加熱過(guò)程中的升溫速度的穩(wěn)定性。

3 實(shí)驗(yàn)中施加于煤樣橫截面上的壓強(qiáng)如何校正

實(shí)驗(yàn)中施加于煤樣橫截面上的壓強(qiáng)國(guó)標(biāo)GB/T479—— 2000給的是9.8 N/cm2，校正的方法也有，比較復(fù)雜，下面的方法既準(zhǔn)確可靠又簡(jiǎn)便。

將被測(cè)的儀器杠桿向外旋90 °，裝上壓力盤，并將壓力盤垂直放在一個(gè)最大稱量為30 kg左右的臺(tái)秤的秤盤上，加上砝碼并將杠桿調(diào)到水平后進(jìn)行稱量。這時(shí)稱得的質(zhì)量要等于27.4 kg，也就是和煤樣的橫截面積相等，這時(shí)的壓強(qiáng)剛好是9.8 N/cm2，否則，就應(yīng)該增減砝碼的重量。

4 煤杯對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響

煤杯國(guó)標(biāo)GB/T479—— 2000有具體要求，這里要說(shuō)的是除了要達(dá)到國(guó)標(biāo)所要求的外，特別要在實(shí)驗(yàn)前觀察一下杯底，看看杯底的小孔有沒(méi)有堵塞現(xiàn)象，如有，一定要疏通，否則，影響到透氣性，進(jìn)而影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

5 測(cè)試用的探針有何要求

測(cè)試用的探針國(guó)標(biāo)要求長(zhǎng)度是118 mm，但是我們買來(lái)的探針一般都比較長(zhǎng)，所以使用前必須要給它截去一段，截取時(shí)要注意，多留0.5 mm，避免你截取的長(zhǎng)度不夠。對(duì)于多余的0.5 mm我們可以先用較粗的砂紙打磨，差不多的時(shí)候再用細(xì)砂紙小心地打磨，以保證測(cè)試用的探針達(dá)到國(guó)標(biāo)的長(zhǎng)度要求。

6 升溫速度對(duì)膠質(zhì)層測(cè)定有何影響

現(xiàn)在膠質(zhì)層測(cè)定一般都用程序控溫儀，所以基本上都能達(dá)到國(guó)標(biāo)的要求。這里要強(qiáng)調(diào)的是250 ℃以前，煤樣不會(huì)發(fā)生熱分解，600 ℃以后煤樣已完全固化，所以這兩個(gè)溫度段對(duì)升溫速度的要求可以寬松些。350～600 ℃這個(gè)溫度段是煤發(fā)生分解并形成膠質(zhì)體的階段，升溫速度對(duì)測(cè)試的結(jié)果影響很大，這個(gè)階段對(duì)升溫速度就需要嚴(yán)格控制。

7 730 ℃以后體積曲線如何處理

有些煤樣已到了730 ℃，但體積曲線還沒(méi)有走平線，這時(shí)有恒溫條件的就需要在730 ℃恒溫5～10 min，沒(méi)有恒溫條件的就應(yīng)該讓記錄筆繼續(xù)走，直到體積曲線走平線為止。

8 膠質(zhì)層測(cè)定中探針下探的力度如何掌握

膠質(zhì)層測(cè)定中的探針下探的力度，應(yīng)該根據(jù)不同的煤種、不同的體積曲線來(lái)確定。

（1）對(duì)于弱粘結(jié)、不粘結(jié)、無(wú)煙煤、1/2中粘結(jié)、長(zhǎng)焰煤、貧煤或廋煤等，它們的膠質(zhì)層厚度不大，一般它們的體積曲線是平滑斜降型或平滑下降型，我們?cè)跍y(cè)量這部分煤樣時(shí)，力度就需要輕一點(diǎn)，要不然就很容易把膠質(zhì)層的底部穿透。

（2）對(duì)于氣煤、部分氣肥煤或焦煤，它們的膠質(zhì)層厚度中等，一般它們的體積曲線是波型、微波型，我們?cè)跍y(cè)量這部分煤樣時(shí)，力度就需要稍大一點(diǎn)，也不必?fù)?dān)心膠質(zhì)層的底部會(huì)被穿透。

（3）對(duì)于部分氣肥煤、焦煤或肥煤，它們的膠質(zhì)層厚度比較大，一般它們的體積曲線是之字型、山型或之山混合型，我們?cè)跍y(cè)量這部分煤樣時(shí)，力度就需要大一點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兊哪z質(zhì)層厚度比較厚，不使點(diǎn)力可能就測(cè)不到完整膠質(zhì)層厚度，進(jìn)而影響到測(cè)試結(jié)果。

9 不同煤種、不同的體積曲線對(duì)應(yīng)的膠質(zhì)層厚度的大致區(qū)間

本人根據(jù)多年的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出不同煤種、不同的體積曲線對(duì)應(yīng)的膠質(zhì)層厚度的大致區(qū)間，僅供參考：

無(wú)煙煤、不粘結(jié)、貧煤的膠質(zhì)層厚度為零，曲線型是平滑斜降或平滑下降型。

長(zhǎng)焰煤的膠質(zhì)層厚度一般在0～5 mm之間，曲線型是平滑斜降或平滑下降型。

弱粘結(jié)、1/2中粘結(jié)、貧廋煤的膠質(zhì)層厚度一般在0～9 mm之間，曲線型是平滑斜降、平滑下降型或微波型。

廋煤的膠質(zhì)層厚度一般在8～12 mm之間，曲線型是平滑下降型、微波型或波型。

氣煤、焦煤、1/3焦煤的膠質(zhì)層厚度一般在12～25 mm之間，曲線型是波型、之字型、山型或之山混合型。

氣肥煤、肥煤的膠質(zhì)層厚度一般大于25 mm曲線型是之字型、山型或之山混合型。

10 結(jié)語(yǔ)

影響煤樣的膠質(zhì)層厚度測(cè)定的因素還有許多，大家在實(shí)際檢測(cè)工作中需慢慢摸索，積累經(jīng)驗(yàn)，努力提高煙煤膠質(zhì)層Y值的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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