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煙煤粘結指數測定方法GB5447—85

∶53∶620.1

GB5447—85

Determination of caking index of bituminous coal

國家標準局1985-10-04 發(fā)布1986-07-01 實(shí)施

本標準規定了煙煤粘結指數(GR.1.指數，簡(jiǎn)記G 指數)的測定方法，適用于評價(jià)煙煤的粘結能力。

本標準參照采用國際標準ISO335—1974《硬煤——粘結力的測定——羅加試驗法》。

方法要點(diǎn)：將一定重量的試驗煤樣和專(zhuān)用無(wú)煙煤，在規定的條件下混合，快速加熱成焦，所得焦塊在一定規格的轉鼓內進(jìn)行強度檢驗，以焦塊的耐磨強度，即對破壞抗力的大小表示試驗煤樣的粘結能力。

1 儀器設備

1.1 本方法需用下列儀器設備：

a.天平：精確度不低于0.001g；

b.瓷質(zhì)專(zhuān)用坩堝和坩堝蓋：見(jiàn)圖1；

c.攪拌絲：由直徑1～1.5mm 的金屬絲制成，見(jiàn)圖2；

d.鎳鉻鋼壓塊：重110～115g，見(jiàn)圖3；

                    圖1坩堝和蓋

                     圖2攪拌絲

                     圖3壓塊

e.壓力器：專(zhuān)用設備，以6kg 重量壓緊試驗煤樣與無(wú)煙煤混合物，見(jiàn)圖4；

                  圖4壓力器

1—底板；2—沉頭螺釘；3—圓座；4—鋼管；5—聯(lián)板；6—堵板；7—支承軸；8—小軸；9—墊圈；

10—開(kāi)口銷(xiāo)；11—支承架；12—手柄；13—壓重；14—升降立軸；15—絲堵

f.馬弗爐：該爐具有均勻加熱帶，其恒溫區(±10℃)長(cháng)度不小于120mm，并附有調壓器或定溫控制器；

g.轉鼓試驗裝置：包括兩個(gè)轉鼓、一臺變速器和一臺電動(dòng)機，轉鼓轉速必須保證50±2r/min。轉鼓內徑200mm、深70mm，壁上鉚有相距180o厚3mm 的擋板兩塊，見(jiàn)圖5；

                             圖5轉鼓

h.圓孔篩：篩孔直徑1mm。

1.2 本方法需用下列輔助用具：

a.坩堝架：由直徑3～4mm 鎳鉻絲制成，見(jiàn)圖6；

圖6 坩堝架示意圖

b.秒表；

c.干燥器；

d.小鑷子；

e.小刷子；

f.帶手柄平鏟：手柄長(cháng)600～700mm、鏟寬約20 mm，鏟長(cháng)180～200mm、高1.5mm。送取盛樣坩堝架出入馬弗爐用；

g.玻璃表面皿或鋁箔制成的稱(chēng)樣皿；

h.搪瓷盤(pán)：兩只，長(cháng)300mm、寬220mm、高約25mm。

2 煤樣

2.1 粘結指數試驗煤樣，應是達到空氣干燥狀態(tài)、粒度小于0.2mm 的分析煤樣，其中0.1～0.2mm 的煤粒占全部煤樣的20%～35%。煤樣粉碎后并在試驗前，應混合均勻。

2.2 粘結指數試驗煤樣應裝在密封的容器中，制樣后到試驗的時(shí)間不應超過(guò)一星期。如超過(guò)一星期，應在報告中注明制樣和試驗時(shí)間。

粘結指數測定中所用的無(wú)煙煤，必須是寧夏汝箕溝煤礦的專(zhuān)用無(wú)煙煤。專(zhuān)用無(wú)煙煤采樣、制樣及質(zhì)量要求見(jiàn)附錄A。

3 試驗步驟

3.1 先稱(chēng)取5g 無(wú)煙煤，再稱(chēng)取1g 試驗煤樣放入坩堝，重量應稱(chēng)準到0.001g。

3.2 用攪拌絲將坩堝內的混合物攪拌2min。攪拌方法是：坩堝作45o左右傾斜，逆時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)，每分鐘約15r，攪拌絲按同樣傾角作順時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)，每分鐘約150r，攪拌時(shí)，攪拌絲的圓環(huán)接觸坩堝壁與底相連接的圓弧部分。經(jīng)1min45s 后，一邊繼續攪拌，一邊將坩堝與攪拌絲逐漸轉到垂直位置，2min 時(shí)，攪拌結束，亦可用達到同樣攪拌效果的機械裝置進(jìn)行攪拌。在攪拌時(shí)，應防止煤樣外濺。

3.3 攪拌后，將坩堝壁上煤粉輕輕掃下，用攪拌絲輕輕將混合物撥平，沿坩堝壁的層面略低1～2mm，以便壓塊將混合物壓緊后，使煤樣表面處于同一平面。

3.4 用鑷子加壓塊于坩堝中央，然后將其置于壓力器下壓30s，加壓時(shí)防止沖擊。

3.5 加壓結束后，壓塊仍留在混合物上，加上坩堝蓋。注意從攪拌時(shí)開(kāi)始，帶有混合物的坩堝，應輕拿輕放，避免受到撞擊與振動(dòng)。

3.6 將帶蓋的坩堝放置在坩堝架中，用帶手柄的平鏟托起坩堝架，放入預先升溫到850℃的馬弗爐內的恒溫區。放入坩堝后的6min 內，爐溫應恢復到850℃，以后爐溫應保持在850±10℃。從放入坩堝開(kāi)始計時(shí)，焦化15min，之后，將坩堝從馬弗爐中取出，放置冷卻到室溫。若不立即進(jìn)行轉鼓試驗，則將坩堝放入干燥器中。馬弗爐溫度測量點(diǎn)，應在兩行坩堝中央。

3.7 從冷卻后的坩堝中取出壓塊。當壓塊上附有焦屑時(shí)，應刷入坩堝內。稱(chēng)量焦渣總重，然后將其放入轉鼓內，進(jìn)行第一次轉鼓試驗，轉鼓試驗后的焦塊用1mm 圓孔篩進(jìn)行篩分，再稱(chēng)量篩上部分重量，然后，將其放入轉鼓進(jìn)行第二次轉鼓試驗，重復篩分、稱(chēng)重操作。每次轉鼓試驗5min 即250r。重量都稱(chēng)準到0.01g。

4 結果計算

粘結指數(G)按式(1)計算：

　　

式中m——焦化處理后焦渣總重，g；

m1——第一次轉鼓試驗后，篩上部分的重量，g;

m2——第二次轉鼓試驗后，篩上部分的重量，g。

計算結果取到小數第一位。

5 補充試驗

當測得的G<18 時(shí)，需重做試驗。此時(shí)，試驗煤樣和無(wú)煙煤的比例改為3∶3。即3g 試驗煤樣與3g 專(zhuān)用無(wú)煙煤。其余試驗步驟均和第3 章相同，結果按式(2)計算：

式中符號意義均與式(1)相同。

6 允許誤差及結果報告

每一試驗煤樣應分別進(jìn)行二次重復試驗。G 值大于等于18 時(shí)，同一化驗室兩次平行測定值之差不得超過(guò)3，不同化驗室間報告值之差不得超過(guò)4。G 小于18 時(shí)，同一化驗室兩次平行測定值之差不得超過(guò)1，不同化驗室的報告值之差不得超過(guò)2。以平行試驗結果的算術(shù)平均值作為最終結果。報告結果取整數。

附錄A

粘結指數專(zhuān)用無(wú)煙煤采樣、制樣方法

(補充件)

A.1 采集原料煤

A.1.1 原料煤采自汝箕溝煤礦西溝平峒巷口至101 大巷016 號測點(diǎn)一段內下邦煤柱，開(kāi)采二

1 層煤下分層(即二棚矸以下至煤層底板)，全厚約2m。

A.1.2 采煤地點(diǎn)應避開(kāi)斷層、褶皺等構造復雜地帶，采前把煤層表面氧化部分剔去。

A.1.3 在同一地帶采集棚矸上、下兩個(gè)分層的煤，每次采煤必須根據上、下兩個(gè)分層煤的自然厚度比例，搭配組成。

A.1.4 在采運時(shí)要防止灰土、油脂、化學(xué)物品、臟水等污染。

A.2 制作專(zhuān)用煤

A.2.1 先檢查上、下兩個(gè)分層的煤是否按規定比例搭配，然后摻勻。

A.2.2 將原料煤中的矸石、塊煤中間的夾石與臟雜物、裂隙中夾白脈的煤剔出揀凈，無(wú)法手選的末煤應舍棄。

A.2.3 水分超過(guò)0.8%的原料煤應先用紅外燈烘烤，然后用規定的電碾破碎。

A.2.4 專(zhuān)用無(wú)煙煤篩分需用統一的篩網(wǎng)，及時(shí)檢查篩網(wǎng)完好程度，刷洗篩網(wǎng)，減少篩孔堵塞物，更換已松動(dòng)的篩網(wǎng)。

A.3 定期檢驗項目

A.3.1 井下原煤采集層位是否正確，上、下兩個(gè)分層的煤是否按比例搭配裝包。

A.3.2 專(zhuān)用無(wú)煙煤的水分、灰分與揮發(fā)分。

A.3.3 粒度組成及顆粒形狀，煤中是否有雜質(zhì)。

A.3.4 篩下物含量。

A.3.5 對生產(chǎn)的專(zhuān)用無(wú)煙煤用煙煤G 值與基準煤樣對比鑒定。

A.3.6 商品專(zhuān)用無(wú)煙煤必須附有包裝標志，注明灰分、揮發(fā)分及篩下率限額值，并附有產(chǎn)品批號及合格證。

附錄B

粘結指數專(zhuān)用無(wú)煙煤質(zhì)量鑒定細則

(補充件)

B.1 基準樣

每三年更換一次。

B.1.1 制備方法：按附錄A 的規定，采制四個(gè)樣品，每一樣品量4 kg，均勻分為兩份，一份送檢驗，一份由制樣單位保存。

B.1.2 測定內容：

B.1.2.1 煙煤的粘結指數G 值。

B.1.2.2 水分、灰分、揮發(fā)分，要求：Ag<4%；Vr<7.5%。

B.1.2.3 粒度為0.1～0.2mm，其中小于0.1mm 的篩下率不大于7%。

B.1.2.4 顆粒形狀圖片。

B.1.3 測試方案：每一樣品對8 個(gè)煙煤測粘結指數G 值(G 值范圍由20～90，間隔大致為10)，每一煤樣重復測定6 次。對結果作平均值的重復比較統計，用S 法及T 法作檢驗，無(wú)顯著(zhù)差異。

B.1.4 選定新基準樣：新基準樣所測得的G 平均值應與原基準樣所測得的G 值作對比，四個(gè)樣品中至少要有兩個(gè)符合要求，否則作廢。混合合格的樣品作為新的基準樣。若第一次更換時(shí)取值略低于原基準樣的G 平均值，則第二次更換時(shí)，G 值應略高于對比的基準樣，防止逐次降低或增高。

B.1.5 基準樣的保存：將基準樣均勻分成若干份，每份約200g，存放于干燥、陰暗處，或充氮保存。

B.2 出廠(chǎng)產(chǎn)品樣

每200kg 左右作為一鑒定單元。

B.2.1 取樣方法：每2kg 左右專(zhuān)用無(wú)煙煤作為一份，用取樣長(cháng)勺，參照GB 475—83《商品煤樣采取方法》，按5 點(diǎn)取樣，對該份樣品采集送檢子樣，約150g(大約占總重的8%)。將每100 份送檢子樣混合均勻后，縮分到1kg 左右，作為送檢樣。

B.2.2 測定內容：

B.2.2.1 煙煤的粘結指數G 值；

B.2.2.2 水分、灰分及揮發(fā)分，要求：　Ag<4%；　Vr<7.5%。

B.2.2.3 粒度為0.1～0.2mm，其中小于0.1mm 的篩下率不大于7%。

B.2.3 測試方案：每一送檢樣對4 個(gè)煙煤測粘結指數Ｇ值(Ｇ值約為20，40，60，80)，對每一煙煤重復測定6 次。結果用T 檢驗法統計計算。

生產(chǎn)樣與基準樣對4 個(gè)煙煤的G 平均值，允許差可定為2.5～3S(S 系綜合標準差)。

B.2.4 送檢樣的保存：經(jīng)常保存于干燥、陰暗處或充氮保存。保存期為一年(以發(fā)出合格證之日起計算)。