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烟煤粘结指数测定方法
发布时间：2008-10-27 点击次数：2446次中华人民共和国国家标准
烟煤粘结指数测定方法UDC662.66
∶53∶620.1
GB5447—85
Determination of caking index of bituminous coal
国家标准局1985-10-04 发布1986-07-01 实施
本标准规定了烟煤粘结指数(GR.1.指数，简记G 指数)的测定方法，适用于评价烟煤的粘结能力。
本标准参照采用国际标准ISO335—1974《硬煤——粘结力的测定——罗加试验法》。
方法要点：将一定重量的试验煤样和专用无烟煤，在规定的条件下混合，快速加热成焦，所得焦块在一定规格的转鼓内进行强度检验，以焦块的耐磨强度，即对破坏抗力的大小表示试验煤样的粘结能力。
1 仪器设备
1.1 本方法需用下列仪器设备：
a.天平：精确度不低于0.001g；
b.瓷质专用坩埚和坩埚盖：见图1；
c.搅拌丝：由直径1～1.5mm 的金属丝制成，见图2；
d.镍铬钢压块：重110～115g，见图3；
图1 坩埚和盖
图2 搅拌丝
图3 压块
e.压力器：专用设备，以6kg 重量压紧试验煤样与无烟煤混合物，见图4；
图4 压力器
1—底板；2—沉头螺钉；3—圆座；4—钢管；5—联板；6—堵板；7—支承轴；8—小轴；9—垫圈；
10—开口销；11—支承架；12—手柄；13—压重；14—升降立轴；15—丝堵
f.马弗炉：该炉具有均匀加热带，其恒温区(±10℃)长度不小于120mm，并附有调压器或定温控制器；
g.转鼓试验装置：包括两个转鼓、一台变速器和一台电动机，转鼓转速必须保证50±2r/min。转鼓内径200mm、深70mm，壁上铆有相距180°厚3mm 的挡板两块，见图5；
图5 转鼓
h.圆孔筛：筛孔直径1mm。
1.2 本方法需用下列辅助用具：
a.坩埚架：由直径3～4mm 镍铬丝制成，见图6；
图6 坩埚架示意图
b.秒表；
c.干燥器；
d.小镊子；
e.小刷子；
f.带手柄平铲：手柄长600～700mm、铲宽约20 mm，铲长180～200mm、高1.5mm。送取盛样坩埚架出入马弗炉用；
g.玻璃表面皿或铝箔制成的称样皿；
h.搪瓷盘：两只，长300mm、宽220mm、高约25mm。
2 煤样
2.1 粘结指数试验煤样，应是达到空气干燥状态、粒度小于0.2mm 的分析煤样，其中0.1～0.2mm 的煤粒占全部煤样的20%～35%。煤样粉碎后并在试验前，应混合均匀。
2.2 粘结指数试验煤样应装在密封的容器中，制样后到试验的时间不应超过一星期。如超过一星期，应在报告中注明制样和试验时间。
粘结指数测定中所用的无烟煤，必须是宁夏汝箕沟煤矿的专用无烟煤。专用无烟煤采样、制样及质量要求见附录A。
3 试验步骤
3.1 先称取5g 无烟煤，再称取1g 试验煤样放入坩埚，重量应称准到0.001g。
3.2 用搅拌丝将坩埚内的混合物搅拌2min。搅拌方法是：坩埚作45°左右倾斜，逆时针方向转动，每分钟约15r，搅拌丝按同样倾角作顺时针方向转动，每分钟约150r，搅拌时，搅拌丝的圆环接触坩埚壁与底相连接的圆弧部分。经1min45s 后，一边继续搅拌，一边将坩埚与搅拌丝逐渐转到垂直位置，2min 时，搅拌结束，亦可用达到同样搅拌效果的机械装置进行搅拌。在搅拌时，应防止煤样外溅。
3.3 搅拌后，将坩埚壁上煤粉轻轻扫下，用搅拌丝轻轻将混合物拨平，沿坩埚壁的层面略低1～2mm，以便压块将混合物压紧后，使煤样表面处于同一平面。
3.4 用镊子加压块于坩埚中央，然后将其置于压力器下压30s，加压时防止冲击。
3.5 加压结束后，压块仍留在混合物上，加上坩埚盖。注意从搅拌时开始，带有混合物的坩埚，应轻拿轻放，避免受到撞击与振动。
3.6 将带盖的坩埚放置在坩埚架中，用带手柄的平铲托起坩埚架，放入预先升温到850℃的马弗炉内的恒温区。放入坩埚后的6min 内，炉温应恢复到850℃，以后炉温应保持在850±10℃。从放入坩埚开始计时，焦化15min，之后，将坩埚从马弗炉中取出，放置冷却到室温。若不立即进行转鼓试验，则将坩埚放入干燥器中。马弗炉温度测量点，应在两行坩埚中央。
3.7 从冷却后的坩埚中取出压块。当压块上附有焦屑时，应刷入坩埚内。称量焦渣总重，然后将其放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，转鼓试验后的焦块用1mm 圆孔筛进行筛分，再称量筛上部分重量，然后，将其放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分、称重操作。每次转鼓试验5min 即250r。重量都称准到0.01g。
4 结果计算
粘结指数(G)按式(1)计算：
式中m——焦化处理后焦渣总重，g；
m1——第一次转鼓试验后，筛上部分的重量，g;
m2——第二次转鼓试验后，筛上部分的重量，g。
计算结果取到小数第一位。
5 补充试验
当测得的G<18 时，需重做试验。此时，试验煤样和无烟煤的比例改为3∶3。即3g 试验煤样与3g 专用无烟煤。其余试验步骤均和第3 章相同，结果按式(2)计算：
式中符号意义均与式(1)相同。
6 允许误差及结果报告
每一试验煤样应分别进行二次重复试验。G 值大于等于18 时，同一化验室两次平行测定值之差不得超过3，不同化验室间报告值之差不得超过4。G 小于18 时，同一化验室两次平行测定值之差不得超过1，不同化验室的报告值之差不得超过2。以平行试验结果的算术平均值作为最终结果。报告结果取整数。
附录A
粘结指数专用无烟煤采样、制样方法
(补充件)
A.1 采集原料煤
A.1.1 原料煤采自汝箕沟煤矿西沟平峒巷口至101 大巷016 号测点一段内下邦煤柱，开采二
1 层煤下分层(即二棚矸以下至煤层底板)，全厚约2m。
A.1.2 采煤地点应避开断层、褶皱等构造复杂地带，采前把煤层表面氧化部分剔去。
A.1.3 在同一地带采集棚矸上、下两个分层的煤，每次采煤必须根据上、下两个分层煤的自然厚度比例，搭配组成。
A.1.4 在采运时要防止灰土、油脂、化学物品、脏水等污染。
A.2 制作专用煤
A.2.1 先检查上、下两个分层的煤是否按规定比例搭配，然后掺匀。
A.2.2 将原料煤中的矸石、块煤中间的夹石与脏杂物、裂隙中夹白脉的煤剔出拣净，无法手选的末煤应舍弃。
A.2.3 水分超过0.8%的原料煤应先用红外灯烘烤，然后用规定的电碾破碎。
A.2.4 专用无烟煤筛分需用统一的筛网，及时检查筛网完好程度，刷洗筛网，减少筛孔堵塞物，更换已松动的筛网。
A.3 定期检验项目
A.3.1 井下原煤采集层位是否正确，上、下两个分层的煤是否按比例搭配装包。
A.3.2 专用无烟煤的水分、灰分与挥发分。
A.3.3 粒度组成及颗粒形状，煤中是否有杂质。
A.3.4 筛下物含量。
A.3.5 对生产的专用无烟煤用烟煤G 值与基准煤样对比鉴定。
A.3.6 商品专用无烟煤必须附有包装标志，注明灰分、挥发分及筛下率限额值，并附有产品批号及合格证。
附录B
粘结指数专用无烟煤质量鉴定细则
(补充件)
B.1 基准样
每三年更换一次。
B.1.1 制备方法：按附录A 的规定，采制四个样品，每一样品量4 kg，均匀分为两份，一份送检验，一份由制样单位保存。
B.1.2 测定内容：
B.1.2.1 烟煤的粘结指数G 值。
B.1.2.2 水分、灰分、挥发分，要求：Ag＜4%；Vr＜7.5%。
B.1.2.3 粒度为0.1～0.2mm，其中小于0.1mm 的筛下率不大于7%。
B.1.2.4 颗粒形状图片。
B.1.3 测试方案：每一样品对8 个烟煤测粘结指数G 值(G 值范围由20～90，间隔大致为10)，每一煤样重复测定6 次。对结果作平均值的重复比较统计，用S 法及T 法作检验，无显著差异。
B.1.4 选定新基准样：新基准样所测得的G 平均值应与原基准样所测得的G 值作对比，四个样品中至少要有两个符合要求，否则作废。混合合格的样品作为新的基准样。若第一次更换时取值略低于原基准样的G 平均值，则第二次更换时，G 值应略高于对比的基准样，防止逐次降低或增高。
B.1.5 基准样的保存：将基准样均匀分成若干份，每份约200g，存放于干燥、阴暗处，或充氮保存。
B.2 出厂产品样
每200kg 左右作为一鉴定单元。
B.2.1 取样方法：每2kg 左右专用无烟煤作为一份，用取样长勺，参照GB 475—83《商品煤样采取方法》，按5 点取样，对该份样品采集送检子样，约150g(大约占总重的8%)。将每100 份送检子样混合均匀后，缩分到1kg 左右，作为送检样。
B.2.2 测定内容：
B.2.2.1 烟煤的粘结指数G 值；
B.2.2.2 水分、灰分及挥发分，要求： Ag＜4%； Vr＜7.5%。
B.2.2.3 粒度为0.1～0.2mm，其中小于0.1mm 的筛下率不大于7%。
B.2.3 测试方案：每一送检样对4 个烟煤测粘结指数Ｇ值(Ｇ值约为20，40，60，80)，对每一烟煤重复测定6 次。结果用T 检验法统计计算。
生产样与基准样对4 个烟煤的G 平均值，允许差可定为2.5～3S(S 系综合标准差)。
B.2.4 送检样的保存：经常保存于干燥、阴暗处或充氮保存。保存期为一年(以发出合格证之日起计算)。
附加说明：
本标准由煤炭工业部煤炭科学研究院北京煤化学研究所提出，由北京煤化学研究所归口。
本标准由煤炭科学研究院北京煤化学研究所、重庆煤炭研究所、煤炭工业部煤田地质勘
探分院负责起草。
本标准主要起草人陈鹏。
