煤的粘結性與結焦性關聯(lián)分析

1、煤的粘結性與結焦性一、煤的粘結性與結焦性煤的粘結性是指粒度小于0.2mm的煤，在隔絕空氣受熱后粘結自身或其他 惰性物質成為焦塊的能力；煤的結焦性是指上述煤粒在隔絕空氣受熱后生成具 有一定塊度和足夠強度的優(yōu)質焦炭的能力。煤的粘結性和結焦性是煤的極為重 要的性質，是兩個既有區(qū)別，又有聯(lián)系的概念，一般很難將其嚴格區(qū)分開來。煤 的粘結性強是結焦性好的必要條件，即是說結焦性好的煤，它的粘結性肯定為好； 結焦性差的煤，其粘結性必定不好；沒有粘結性的煤，不存在結焦性。從而看 出，煤的粘結能力在一定程度上反映了煤的結焦性。有時，粘結性好的煤，其結 焦性不一定就好，這里面存在著膠質體的質量問題。如有的氣肥煤，粘

2、結性很強， 但生成的焦炭裂隙多，機械強度差。所以，其結焦性并不好。表征煤的粘結性和 結焦性的指標很多：煙煤粘結指數(shù)(GR. I)和羅加指數(shù)(R. I)屬于粘結性指標，膠 質層厚度y值既能反映煤的粘結性，又能表征煤的結焦性，其他如奧亞膨脹度 和葛金干餾等指標，則很難說它們表征是煤的粘結性還是結焦性等。1.煤的膠 質層指數(shù) 煤的膠質層指數(shù)是原蘇聯(lián)尼薩保什尼科夫(L.M.Sapozhnikov)等人 在1932年提出的一種 姆-測定煤的粘結性和結焦性的方法。主要是測定煤的 膠質層最大厚度y值、最終體積收縮度x值和體積曲線類型等三個參數(shù)和描述 焦炭的特性等。膠質層指數(shù)的測定簡介如下：(1)方法概要。稱

3、取100g粒度 小于1.5mm的煤樣裝入一定規(guī)格的鋼制煤杯中，在煤杯上面加壓力盤，在煤 杯下面進行單側加溫。當溫度升到一定數(shù)值后，在杯內形成一系列的等溫層面。 在溫度升到煤的軟化點以上時，煤就開始軟化并形成粘稠狀的流體即膠質體， 由膠質體形成的各層稱為膠質層。溫度繼續(xù)升高到膠質體開始固化時，煤就固 化成半焦。由于煤杯是從底部加熱的，煤杯內的煤樣通?？煞譃樯喜课窜浕瘜?、 中部膠質體層和下部半焦層三部分。在整個測定過程中，煤杯下部開始生成膠 質體時，膠質層較薄。隨著溫度的逐漸升高，膠質體 層不斷變厚。溫度再繼續(xù) 升高，最下部的膠質層間開始固化，所以膠質層厚度又開始減少。在膠質體層 厚薄變化的全過程

4、中，用金屬探針測出膠質體層的最大厚度，在溫度為730C時 測定結束。在膠質體層內部，由于煤熱分解而產(chǎn)生氣體。但因膠質體透氣性不 好，而使氣體積聚在膠質 體層內，促使膠質體產(chǎn)生膨脹。由于膨脹產(chǎn)生的內應力使得壓在煤樣上的壓力盤上移，記錄筆即開始在轉筒的米格紙上繪出各種形 狀的體積變化曲線。若熱解產(chǎn)生的氣體在膠質體層和 半焦層都不能及時析出， 膨脹的時間可以持續(xù)較長，記錄筆繪出的體積曲線多呈山型；如氣 體能從半焦 的裂隙中很快逸出，體積曲線多呈時起時伏的之字型；如膨脹不大，氣體析出也 慢，則體積曲線多呈波型或微波型；如膠質體的透氣性好，或根本就沒有產(chǎn)生膠 質體，則體積曲線就呈平滑下降或平滑斜降形?？?/p>

5、之體積曲線共分為八種類型。 如圖1-24所示。煤杯內的全部煤樣均形成半焦以后，由于體積的收縮，煤的 體積曲線就下降到最低點。以試驗結束時，記錄筆所處的點到零點線間的距離， 即為最終收縮度x值，若記錄筆所處的點在零點線以上時，則x值為負值。（2） 曲線測定結果的確定。根據(jù)記錄紙上所記錄的各上、下層面位置及相應的時間， 標出各對應的點，以平滑曲線連接得上、下層面曲線。如果上部層面曲線呈之字 型，則可取各之字的中點繪出曲線，如圖1-25所示。取膠質層上、下部層面的 最大距離作為膠質層最大厚度y值（mm），值一般出現(xiàn)在520630C之間。y 取體積曲線的最終點與零點線間的距離為最終收縮度x值（mm）x

6、值，y值都 準確到0.5mm。同一煤樣平行測定結果的允許誤差為：yW20mm 1mmy20mm 2mm x值3mm若y=0，即膠質層厚度薄到測不出結果，應注明焦塊熔合 情況，如成塊、凝結或粉狀等。（3）各種煤的膠質層指數(shù)y值變化范圍。不同 煤的膠質層厚度的范圍是不同的，如表1-33所 示。在一般情況下，煤的y值 越大，粘結性越好。試驗表明y值隨煤化度的深淺呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。當Vdaf 為30%左右時，y值出現(xiàn)最大值，有些肥煤的y值可以超過60mm;當煤的 Vdaf50% （褐煤）時，y值幾乎為零。不同牌號煤的y 值大致范圍表1-33煤種名稱貧煤瘦煤y，mm焦煤肥煤氣煤不粘煤長焰 煤弱粘煤W5

7、09 （塊）0（粉）012 12.525 25.560 5.525 0（粉）（塊）（4）膠質層指數(shù)測定法優(yōu)缺點：優(yōu)點：1） y值有可加合性；2） y值對中等煤 化度的煙煤的粘結性區(qū)分得較好；3） y值能夠較好地表征煤的結焦性。缺點： 1）測定時間長，效率低；2）該法對弱粘結煤和強粘結煤適用性差，區(qū)分能力較 弱圖1-24膠質層體積曲線1一平滑下降；2平滑斜降；3一波形；4一微波形；5之字形；6 一山形;7、8一之、山混合形圖1-25膠質層指數(shù)測定曲線3）使用探針測定膠質層厚度不夠嚴格，易受操作 者主觀感覺的影響。（5）焦塊技術特征分類。一般從六個方面對焦塊的技術特征 進行鑒定和分類：1）縫隙。以

8、焦塊底面為準，分為無縫隙，少縫隙和多縫隙三 種。2）孔隙。指焦塊剖面的孔隙分布情況，分為小孔隙、小孔隙帶大孔隙和很 多大孔隙等三種。3）海綿體。海綿體指焦塊上部的蜂焦部分，分為無海綿體、 小泡狀海綿體、大泡狀海綿體及敞開式海綿體等四種。4）綻邊。綻邊指有些煤 的焦塊由于收縮應力，而裂成裙狀周邊。按其高度可分為無綻邊、低綻邊、中 綻邊和高綻邊等四種。5）色澤。以焦塊斷面的顏色和光澤為準，分為黑色、深 灰色和銀灰色等三種。6）熔合情況。焦炭熔合情況分為粉狀的（不結焦）、凝 結的、部分熔合的和完全熔合的（成塊）等四種。2.煙煤的羅加指數(shù)（R.I.） 羅加指數(shù)英文縮寫R.I.，波蘭文縮寫LR。它是波蘭

9、煤化學家B.羅加教授于 1949年提出的測 定煙煤粘結性的一種方法。我國于1955年引進該法，經(jīng)過研 究、改進，現(xiàn)已制訂了國家標準GB554985煙煤羅加指數(shù)測定方法。（1） 方法概要。稱取1g粒度為0.2mm以下的標準無煙煤煤樣（我國采用寧夏汝箕溝 無煙煤，粒度為0.30.4mm，Ad4%，Vdaf7%），在瓷質羅加坩蝸中混勻、鋪 平。然后，加115g的鋼質砝碼并在6kg的壓力下壓實30s。加上坩蝸蓋，放 入850+ 10C的馬弗爐內灼燒15min。取出后冷卻，稱得焦塊重量Q，再把全 部焦塊放在孔徑為1mm的圓孔篩上過篩。將篩上大于1mm的焦塊再稱重得a。 然后放入羅加鼓中轉動5min，轉速

10、為50+ 2r/min。再把鼓內的焦塊放入1mm 圓孔篩上過篩，篩上物又一次稱重得b。然后，再把大于1mm的焦塊按上法分別 進行第二次和第三次各為5min的轉鼓試驗，并分別稱出大于1mm的焦塊重量 c和d。按下式計算羅加指數(shù)：式中Q焦化處理后焦渣重量，g； a第一次轉鼓試驗前大于1mm的焦渣 重量，g； b 第二次轉鼓試驗后大于1mm的焦渣重量，g； c 第三次轉 鼓試驗后大于1mm的焦渣重量，g； d第四次轉鼓試驗后大于1mm的焦渣重 量，g。計算結果取到小數(shù)第一位。每一試驗煤樣應分別進行兩次重復試驗。同一化驗室平行測定誤差不得超過3, 不同化驗室誤差不得超過5。以平行試驗結果的算術平均，作

11、為最終結果，報 告結果時取整數(shù)。（2）各種煤的羅加指數(shù)變化范圍。煤的牌號不同，其粘結 性能不一樣，羅加指數(shù)的數(shù)值各異，一般在092之間變化。我國各種煤的 羅加指數(shù)大致范圍見表1-34。我國各類煤的羅加指數(shù)大致范圍表1-34煤種 長焰煤氣煤R.I. 15肥煤焦煤瘦煤貧煤不粘煤弱粘煤1590 8092 6085 1060 10N1040 0（3）羅加指數(shù)測定法的優(yōu)缺點：優(yōu)點：1）對中等及較弱粘結煤有較強的區(qū)分能 力，與y值和b值等有一定的相關性。2）該法簡易、快速、用煤量少，易于 推廣。缺點：1）對羅加指數(shù)R.I.大于75的強粘結性煤區(qū)分能力較差，特別 是特強粘結性煤還需用其他指標來正確區(qū)分。2）

12、對羅加指數(shù)R.I.小于20的 弱粘結性煤，測定值的重現(xiàn)性較差。3.煙煤的粘結指數(shù)（GR.I.）煙煤的粘結 指數(shù)記作GR.I.，簡寫為G。它是中國用以表征煙煤粘結性的主要指標之一。粘 結指數(shù)是在羅加指數(shù)的基礎上進行改進的一種測定煙煤粘結性的方法。其原理 和試驗用的儀 器與羅加指數(shù)完全相同，試驗方法也基本上相同。（1）方法概要。 粘結指數(shù)測定的全過程，大體上和羅加指數(shù)差不多。不同的是：所用的標準無 煙煤，粒度改為0.10.2mm，焦塊的轉鼓次數(shù)改為2次，并省去了轉鼓試驗前 焦塊的第一次過篩。每次測定時間比羅加指數(shù)有所減少。粘結指數(shù)G按下式 計算：式中m焦化處理后焦渣重量，g;m1第一次轉鼓試驗后篩

13、上部分的重量， g; m2第二次轉鼓試驗后篩上部分的重量，g。如果測得的G18，需重做試 驗，測定結果按下式計算：式中符號意義均與上式相同。每一試驗煤樣應進行二次重復試驗。當GN18時， 同一化驗室兩次平行測定值之差不得超過3,不同化驗室間報告值之差不得超過4。當G18時，同一化驗室兩次平行測定值之差不得超過1,不同化驗室間報 告值之差不得超過2。以平行試驗結果的算術平均值，作為最終結果。報告結 果取整數(shù)。(2)各種煤的粘結指數(shù)變化范圍。煤的變質程度不同，粘結性不一 樣。一般中等煤化度的肥煤粘結性最好，G值最大。我國各種煤的粘結指數(shù)范 圍在0110內變化，見表1-35。我國各類煙煤粘結指數(shù)的大

14、致范圍表1-35 煤種氣煤肥煤焦煤瘦煤貧煤不粘煤長焰煤弱粘煤540GR.I. 1590 90110 4090 560 W5 (3)粘結指數(shù)測定法的優(yōu)缺點：優(yōu)點：1）該法較羅加法更為簡易、方便，操作步驟減少。2）該法較羅加法對各 種煤的區(qū)分更為靈敏，特別適合于區(qū)分中等煤化度煤的粘結性。缺點：1）對肥 煤的區(qū)分仍不能滿足要求，還要借助y值和b值。2）對弱粘結性煤的平行測 定，誤差較大。4.煙煤的奧亞膨脹度（b%） 19261929年奧蒂伯爾（E.Audibert） 創(chuàng)立了奧亞膨脹度試驗，它是測定煙煤結焦性的方法之一。1933年由亞努 （C.Arnu）作了改進?，F(xiàn)在該法為西歐各國所廣泛采用。b值的測

15、定簡介如 下：（1） 方法概要。將煤樣制成一定規(guī)格的煤筆，放在一根鐵制膨脹管內，其上再放置一 根能在管內自由滑動的膨脹鋼桿。將上述裝置放入電爐內，以3C/min的升溫 速度進行加熱，記錄膨脹桿的位移曲線。以位移曲線的最大距離占煤筆原始長 度的百分數(shù)，表示煤樣膨脹度的大小，典型的膨脹曲線如圖1-26所示。圖中 DT為軟化溫度，膨脹桿下0.5min時的溫度;ST為始脹溫度，膨脹桿下降到最 低點后，開始上升時的溫度；FT為固化溫度，膨脹停止移動時的溫度;a為最大 收縮度，膨脹桿下降的最大距離占煤筆長度的百分數(shù);b為最大膨脹度，膨脹 桿上升的最大距離占煤筆長度的百分數(shù)。圖1-26體積曲線根據(jù)測定時記錄

16、的曲線可以算出五個基本參數(shù)，即軟化溫度 DT、始脹溫度ST、固化溫度FT;最大收縮度a、最大膨脹度b。各種煤的奧亞 膨脹度的曲線一般分為四種類型，如圖1-27所示。1）正膨脹，即圖1-27的a 圖，是標準的膨脹曲線；2）負膨脹，圖1-27的b圖，指收縮后膨脹桿回升的 最大高度低于開始下降時位置，b值以負值表示；3）僅收縮，圖1-27的c 圖，指收縮后膨脹桿沒有回升，則b值以“僅收縮”表示；4）傾斜收縮，圖1-27 的d圖，指最終的收縮曲線不是完全水平的，而是緩慢向下傾斜的，規(guī)定以 500C處的收縮值報出。奧亞膨脹度試驗結果，均取兩次重復測定的算術平均值， 計算結果取到小數(shù)第一位，報告結果取整數(shù)

17、。同一煤樣分別在不同爐次進行的 兩次測定結果之差，按表1-36的規(guī)定。b值測定結果允許誤差表1-36參數(shù) 同一實驗室不同實驗室15三個特性溫度T，C 7膨脹度b5(1+)5(2+)注：表中是兩次平行測定結果的平均值。(2)各種煤的b值變化范圍煤種不同其奧亞膨脹能力不一樣，以中等煤化度的 肥煤膨脹性能好，有些肥煤呈強膨脹性，b值可高達700%以上，一般肥煤的b 值都在150%以上，長焰煤和貧煤等變質程度淺的和深的煙煤，則不具有膨脹 性。我國各種煙煤膨脹度的變化范圍如表1-37所示。我國各牌號煤的膨脹度 b值范圍表1-37煤種長焰煤不粘煤13弱粘煤號氣煤12號肥氣煤 肥煤焦煤瘦煤貧煤b，%僅收縮僅

18、收縮僅收縮僅收縮5 -20200 180680 0200僅收縮不 軟化18530圖1-27典型膨脹曲線(3)奧亞膨脹度測定法的優(yōu)缺點:優(yōu)點：1）奧亞膨脹度不僅能反映膠質體的數(shù)量，還能反映膠質體的質量，所以b 值能表征煤的粘結性和結焦性。2）對中、強粘結性的焦煤、肥煤、氣肥煤等的 區(qū)分，靈敏度大，與y值成正比直線關系。缺點：1） b值測定結果受煤樣氧 化的影響比較大，因此，煤樣制成后應立即進行測定，否則應對煤樣進行充氮 氣保護或低溫保存。2）對弱粘結性煤的區(qū)分靈敏度差。在我國在G85時，才 用b值和y值并列來區(qū)分煤類。5.煤的自由膨脹序數(shù)（F.S.I.）煤的自由膨 脹序數(shù)也稱坩蝸膨脹指數(shù)。是表征

19、煤的膨脹性和粘結性的指標之一。雖然它的 區(qū)分靈敏度不高，只有19。但目前西歐和日本等國仍用它來評定煤的粘結性， 在國際貿(mào)易中也使用該指標來評價煉焦煤的優(yōu)劣。下面簡介一下自由膨脹序數(shù) 的測定。（1）方法概要。稱取1土 0.1g粒度小于0.2mm的煤樣，放入瓷制 的自由膨脹序數(shù)坩蝸中加蓋后，進行快速加熱，要求在1.5min內升溫到800 土 10C，2.5min升溫到820土 5C。待揮發(fā)物全部 析出后（不得少于 2.5min），把坩蝸從加熱爐中取出，冷卻后取出焦餅，與一組標準焦塊的側面圖 （圖1-28 ）進行比較。如果煤樣經(jīng)加熱后不能粘結，焦塊成粉狀，其膨脹序數(shù)為0; 如果焦餅的體積沒有膨脹，并

20、放在平板上，很小心地加一塊500g的砝碼，若 焦餅粉碎，則膨脹序數(shù)為1/2;若只碎成23塊，則膨脹序數(shù)定為1。如果焦 餅膨脹，找出它的最大側面，然后和圖1-28所示的標準焦塊側面圖進行對照， 與標準圖相符者，該序數(shù)即為煤的自由膨脹序 數(shù)號。同一煤樣要進行5次測 定，取其算術平均值，并修約（以0.2舍，入的方法取0.5即1/2）到0.3 1/2后報出結果。（2）各種煤的自由膨脹序數(shù)變化范圍。煤的自由膨脹序數(shù)變 化的范圍較小，最小的為0,最大的為9,其間共分0、1/2、1、11/2、2 9共19個序數(shù)號。年輕煙煤和年老煙煤的膨脹序數(shù)數(shù)值小，中等變質程度的 肥、焦煤膨脹序數(shù)數(shù)值大。我國各種煤的自由膨

21、脹序數(shù)如表 1-38 所示。圖1-28標準焦塊側形圖及其相應的膨脹序數(shù)我國各類煤的FSI值表1-38 煤種長焰煤不粘煤弱粘煤13號氣煤12肥號肥煤煤焦煤瘦 煤貧煤FSI 001 1/20（3）自由膨脹序數(shù)測定法的優(yōu)缺點：優(yōu)點：1）該測定方法簡單，便于操作， 儀器設備容易制作。2）測定速度快，能在幾分鐘內就得出測定結果。缺點：1） 用肉眼觀察焦塊來判定序數(shù)，主觀性強，人為誤差大。2）測定值與其他粘結性 指標比較有時會出現(xiàn)倒置現(xiàn)象，這是方法本身的弱點，無法進行補救。3）加 熱用的電爐絲，因受熱強度太大，易氧化損壞，使用壽命短。6.煤的葛金焦型 葛金焦型試驗又稱葛金干餾試驗。是英國人葛萊（T.Gra

22、y）和金（J.G.King）兩人于 1932年提出的一種既能測定煤的粘結性，又能同時測定煤的低溫焦油產(chǎn)率、 煤氣和氨等產(chǎn)物的一種試驗方法，另外還可以表征煤的結焦性。它是英國煤分 類的主要粘結性指標，也是國際硬煤分類的結焦性指標之一。煤的葛金焦型試 驗方法如下。（1）方法概要。將20g粒度小于0.2mm的煤樣（或配加電極炭的 煤樣）放入石英或硬質玻璃干 餾管中，進行隔絕空氣加熱，以5C/min的速度 升溫到600C，在此保溫15min。根據(jù)收集的焦油、煤氣、氨和熱解水的重量， 以求出這些干餾產(chǎn)物的收率。再根據(jù)殘留在干餾管中半焦的重量求出半焦收率， 觀察半焦粘結情況與一套標準焦型對比來區(qū)分各種類型

23、，即得葛金焦型。（2） 葛金焦型的確定。膨脹性很強的煤，常須配入不同配比的電極炭，才能達到既不 膨脹也不收縮的標準焦。然后，根據(jù)在20g煤中配入電極炭的克數(shù)x來確定 焦型Gx，x 一般為112間的任一數(shù)字。葛金焦型的檢查與分類參照焦渣特征或自由膨脹序數(shù)可粗略地估計出煤樣的葛金焦型范圍見表1-39。 如焦渣特征為14號或自由膨脹序數(shù)為01/2的煤，其葛金焦型多為AB 型。焦渣特征為56號 或自由膨脹序數(shù)為13時，葛金焦型多在CG型 之間。焦渣特征為68號時，自由膨脹序數(shù)為5 或9,葛金焦型為FG4或G3G10。葛金焦型與自由膨脹序數(shù)的關系表1-39 FSI 01 G-K AB C-D DE DG

24、23 FSI G-K G1G2 G3G4 NG5 NG84567 89 (3)葛金焦型試驗測定法的優(yōu)缺點：優(yōu)點：葛金焦型試驗的優(yōu) 點是可以比較全面地了解煤的各種熱分解產(chǎn)物和煉焦用煤(含配煤)的情況。 缺點：1)根據(jù)半焦狀況來判定焦型只是定性的，缺乏數(shù)量的概念，往往帶有人 為的主觀性。2)對于強膨脹性的煤，需要多次配入不同比例的電極炭，方能達 到既不膨脹又不收縮的標準焦，操作繁復。7.煤的基氏塑性指數(shù)煤的基氏塑 性常以最大流動度和最大流動溫度表示，它是德國人基塞勒(K.Gieseler)于 1934年提出來的。該方法系在規(guī)定的條件下，對煤樣進行加熱，并給裝在煤樣 中的攪拌槳以一定的扭矩，隨著煤的

25、受熱后軟化，攪拌槳可以旋轉。根據(jù)攪 拌槳轉速，可以測得最大流動度a (常以lga表示)和最大流動的溫度。基 氏塑性的測定是將4.5g粒度在0.42mm以下的煤樣與攪拌槳一起壓裝在煤杯 中，攪拌槳 軸上施加100g -的力矩。在3C/min的升溫速度下，煤樣逐漸 軟化、熔融和固化。在整cm個過程中攪拌槳的轉速從零升到最大后又降為零。 這樣就測得了煤的基氏塑性指標：最大流動度amax和塑性溫度值分別為： 軟化溫度(Tp)，最大流動度溫度(Tmax)、再固化溫度(Tk)。煤的基氏塑性最 大流動度amax代表了煤的塑性體處于最稀薄狀態(tài)時的特性，但不能表示整 個塑化階段的特性。如肥煤的曲線較平坦而且較寬

26、，這說明它停留在較大流動 性時的時間較長，因此適應性較大，可供配合的煤種比較廣泛。有些1/3焦煤 的最大流動性雖然很大，但曲線陡而尖，說明它處于較大流動性時的時間較短。 圖1-29列出了氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤等幾種煉焦煤的基氏塑性曲線。圖1-29幾種典型的基氏塑性曲線 基氏塑性指數(shù)的優(yōu)點是對中強粘結性煤或中 等粘結性煤有較好的區(qū)分能力，同時它不僅能測定單種煤的膠質體的最大流動 度，而且也能測定配煤膠質體的最大流動度及最大流動溫度，用以指導煉焦配 煤。該法的缺點是在測定中受人為的和儀器的影響較大，不同化驗室之間的測 定誤差較大，可比性較差；對強粘結性煤的區(qū)分能力較差，其測定結果誤差更大?；狭鲃?/p>

27、度是美國、日本等國廣泛應用的指標。我國已引進該試驗方法，用它來 研究加熱速度對煤的粘結性的影響是很有成效的。8.煤的粘結度我國冶金系 統(tǒng)最近提出了一種測定煤粘結性的新指標，稱為煤粘結度。其基本原理與粘結 指數(shù)相似，都是羅加指數(shù)測定方法的改進型。測定方法是按照煤的粘結性強弱， 分別制取煤樣和無煙煤之比為1g ：5g，2.5g：3.5g，6g： 0g。標準無煙煤樣 用的汝箕溝礦西溝平硐101巷道產(chǎn)的煤，粒度為0.10.2mm。在煤樣焦化前， 在坩蝸內壁四周加入6g以上揮發(fā)分(Vdaf)大于37%的，粒度小于0.5mm的褐 煤或無粘結性的長焰煤粉，目的是防止煤樣被氧化。坩蝸和試樣放入330C的 爐中

28、緩慢升溫，要求在10min左右把爐溫回升到330C。然后以3C/min勻 速升溫，當爐溫達到600C時，結束試驗。冷卻后，取出鋼塊，把坩蝸中的半 焦倒在孔徑為1mm的方孔篩上過篩。將篩上物稱重后放入羅加轉鼓中轉動 5min，計250r，篩去小于1mm的焦末。篩上物再轉250r，再過篩，稱重。粘 結度(N)按下式計算：式中g1第一次轉鼓試驗后小于1mm的半焦重，g; g2第二次轉鼓試驗后小于1mm的半焦重，g; g第一次轉鼓試驗前小于1mm的半焦重，g; B與試驗煤樣、無煙煤的比例有關的常數(shù)，當比例為1： 5時，B值取143; 比例為2.5： 3.5時，B值取80;比例為6： 0時，B值取17。

29、當煤樣和無 煙煤的比例取1 : 5進行試驗時，若30g1+50g2/g20時，同一化驗室的允許誤差為4個單位;當NW20時， 同一化驗室的允許誤差為1個單位。煤的粘結度的優(yōu)點是粘結性的區(qū)分范圍 比較大，尤其對強粘結性的肥煤類的區(qū)分更好，所以對煉焦配煤有一定的指 導作用。不足之處是操作比較麻煩、費時，對有些煤樣需要進行三次以上的配 比試驗才能得出結果，因此因效率較低而較難推廣。9.煤的200kg焦爐試驗 煤的200kg焦爐試驗是一種半工業(yè)性的煉焦試驗，該試驗焦爐爐體由一個炭化 室和兩個燃燒室構成，每個燃燒室有三個立火道，一個水平煙道和一個煙道管。 還有推焦機、熄焦車各一臺，一個裝煤斗以及一臺小型

30、洗煤機等主要設備，有 的還配有搗固機等。試驗焦爐（炭化室）的主要尺寸是：1640mm有效高900mm 全長450mm有效長800mm寬度1050mm有效容積0.32m3全高試驗焦爐的主 要操作技術指標是：結焦時間立火道標準溫度 裝爐煤細度（3mm） 一次裝煤量（干基） 16h（一般焦餅中心溫度N950C） 1050 10C 85+ 3% 230kg搗固時，裝煤量一般為250kg （干基），結焦時間一般為18h左右。煉出的焦 炭用經(jīng)過落下試驗后的篩分組成，轉鼓試驗以檢驗其強度。篩分級別有80mm、 8060mm、6040mm、4020mm、2010mm 及80mm 及 8060mm的焦炭按比例取

31、出總量為50kg進行轉鼓試驗。轉鼓是一個直徑1m、 高1m的圓柱體，速度為25r/min,共轉4min。轉鼓試驗后的焦炭，以M40代 表抗碎強度，即塊度大于40mm含量的百分數(shù)；以M10代表焦炭的耐磨強度， 即塊度小于10mm含量的百分數(shù)。一般都用這兩個指標來衡量焦炭的機械性能。 M40越大，M10越小的焦炭，其機械性能越好。200kg焦爐煉焦試驗方法的優(yōu) 點是：該煉焦試驗接近于煤的實際煉焦工藝條件，其試驗結果與工業(yè)焦爐生產(chǎn) 之間有較好的相關關系。它可以為煉焦生產(chǎn)選擇合理的配煤方案提供可靠的技 術依據(jù)；可用來鑒定單種煤的結焦性；可為選擇合適的粘結性指標和為不同煉 焦煤牌號的劃分提供參考依據(jù)。2

32、00kg焦爐試驗的不足之處是：它不能代替工 業(yè)性大爐試驗和爐組試 驗，M40和M10與大爐試驗數(shù)據(jù)之間有時還有較大的差 別。在試驗爐操作時，因受火焰的影響，立火道的測溫還不太準確；膨脹壓力 的測定也存在重現(xiàn)性不好和誤差較大以及煤氣放空不能計量，自動化水平低等 問題。10.煤的各種粘結性和結焦性指標之間的關系煤的粘結性和結焦性是煤 的工藝性能的主要指標，尤其是評價煉焦煤質量的主要指標。然而，還沒有 一個指標能充分反映各種煤的粘結性與結焦性，只是不同的指標反映著不同的側 面。所以，要研究了解各種粘結性和結焦性指標間的關系，掌握不同指標的 適用范圍和審核測試結果都有一定的實際意義。（1）自由膨脹序數(shù)

33、（FSI）和羅 加指數(shù)之間有相當好的對應關系：FSI 01/2 124 4R.I. 05 510 2045 45 （2 ）自由膨脹序數(shù)與葛金指數(shù)相關，可以互換， 見表1-43。而與基氏流動度兩者都不相關。（3）膠質層最大厚度（y值）與自由 膨脹序數(shù)（FSI）間的關系：兩者之間總的趨勢是煙煤的FSI隨y值的增高而增 大。例如：當y7mm時，則FSI40mm時，則FSI=89。需要指出 的是，F(xiàn)SI值不僅隨粘結性的增高而加大，而且還隨煤的揮發(fā)分的升高而降低。 例如：y=10mm左右的氣煤和瘦煤，兩者的FSI值不一樣，瘦煤的FSI=56, 而氣煤的FSI=23。相差3左右。其原因是煤在加熱時，瘦煤因

34、揮發(fā)分少， 氣體析出少而使FSI值變高，氣煤則不然，由于氣體大量析出促使焦塊的膨 脹高度降低。所以，在使用FSI值判斷煤的粘結性時，還應考慮揮發(fā)分（Vdaf） 值的大小。（4）膠質層最大厚度（y值）與奧亞膨脹度（b值）之間的關系：煙煤 的y值與b值之間具有很明顯的正比直線關系，即b值隨y值的增大而增 大。兩者間的相關系數(shù)r為0.92。例如：y值大于25mm的肥煤，b值在150% 以上;y值大于30mm的肥煤或氣肥煤，b值在200%以上;y值大于40mm以上 的特強粘結煤，b值可高達400%以上。從我國的煤質特征看，y值最大可達 60mm，個別的b值可高達780%。對于弱粘結煤，當y值在49mm時，b值 一般在-291%之間；對于y值小于15mm的煙煤，b值均不超過80%。（5）膠質層最大厚度（y值）與粘結指數(shù)（GR. I）之間的關系：粘結指數(shù)G值是隨著 膠質層最大厚度y值的增大而增大，但兩者之間不呈正比直線關系。在y值 小于30mm以前，G值隨y值的加大而明顯增加，在y值大于30mm以后，G 值隨y值的增加就不明顯。當y=15mm左右時，G=6090以上；當y=10mm左 右時，G=4575;當G90時，y=1655mm。這 就說明，對于中等粘結性的煤， G值的區(qū)分能力比y值強。對于弱粘性煤也是如此，當y=0時，而