煙煤膠質層指數(shù)測定技巧
煙煤膠質層指數(shù)測定技巧是煤炭化驗領域中的一項重要技術,它對于評價煙煤的結焦性、粘結性以及指導配煤煉焦具有重要意義。
現(xiàn)詳細介紹煙煤膠質層指數(shù)測定的原理、方法、技巧以及注意事項,旨在幫助讀者更好地掌握這一技術,提高測定結果的準確性和可靠性。
一
膠質層指數(shù)測定原理
煙煤膠質層指數(shù)的測定原理基于煤樣在單向加熱條件下形成的溫度梯度。將煤樣裝入特制的煤杯中,置于底部單向加熱的電爐內,煤樣受熱后逐步形成一系列水平等溫層面。隨著溫度的升高,煤樣中的某些部分開始軟化、熔融,形成膠質體;而溫度更高的部分則逐漸固化形成半焦。通過探針測量膠質體上下層面的距離,可以得到膠質層的厚度;同時,記錄煤樣受熱后的體積變化曲線,可以求得最終收縮度。
二
測定前的準備
1.煤樣的制備:選取具有代表性的煤樣,進行破碎和混合,確保煤樣的均勻性。將煤樣裝入煤杯時,應使用堆錐四分法,確保煤樣在煤杯中的分布均勻。
2.設備的檢査:檢查煤杯、熱電偶鐵管、壓力盤等部件是否清潔,無焦屑殘留。使用金剛紗布或清潔機械裝置清除殘留物,確保設備的正常運行。同時,檢查熱電偶的連接是否正確,確保溫度測量的準確性。
3.紙管和濾紙的準備:制作直徑為2.5-3mm、高度約為60mm的紙管,用于插入煤杯中,防止煤樣進入熱電偶鐵管。準備寬約60mm、長190-200mm的濾紙條,用于圍在煤杯內壁,防止膠質體溢出。
三
膠質層指數(shù)測定步驟
1.樣品制備:將煤樣制備成粒度小于1.5mm的空氣干燥樣,使用對輥破碎機逐級破碎,并保證粒度組成一致。煤樣從制樣到試驗的時間不得超過半個月,以免煤樣氧化影響測定結果。
2.裝樣:將煤樣裝入特制的煤杯中,注意煤樣要堆錐四分法裝入,每裝25g后要用金屬針攤平,但不得搗固。裝樣完成后,要鋪上石棉墊和濾紙,并放入壓力盤固定。
3.加熱與記錄:嚴格控制升溫速度,確保在250℃以前為8℃/min,并在30min內升到250℃;250℃以后為3℃/min。在350~600℃期間,實際溫度與應達到溫度的差不應超過5℃,其余時間不應超過10℃,否則試驗作廢。在加熱過程中,要注意觀察煤樣的變化,以及膠質體的溢出情況。
4.測量與記錄:當溫度到達250℃時,開始記錄體積曲線。在體積曲線開始下降幾分鐘后,開始測量膠質層層面,到溫度升至約650℃時停止。使用探針測量膠質層上部層面和下部層面到杯底的距離,以獲得膠質層厚度值(Y)。注意測量時的力度和頻率,避免帶出膠質體或影響層面位置。
四
膠質層指數(shù)測定注意事項
1.煤樣處理:
煤樣在放置過程中應避免氧化變質,否則會影響膠質層指數(shù)的穩(wěn)定性。
制備好的試樣應存放在磨口玻璃器瓶內,放在陰涼干燥處,不得超過15天。
2.控溫系統(tǒng):
熱電偶必須有效校準并附以溫度校準表,方便試驗人員及時自我校準。
加熱元件應發(fā)熱均勻,避免產(chǎn)生等溫面的不平整現(xiàn)象。
3.煤杯與爐磚:
煤杯的導熱系數(shù)會影響測試結果,標準規(guī)定統(tǒng)一使用45#鋼。
爐磚的材質對膠質層測定結果影響較大,應使用散熱較好、熱性質一致或相近的爐磚。
4.不同煤種的測點規(guī)范:
根據(jù)膠質層體積曲線的走向選擇不同的點位進行探針測點。
針對不同曲線的類型(如平滑下降型、之字形、波形等),采取相應的測點技巧和頻率。
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