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中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
煙煤粘結(jié)指數(shù)測(cè)定方法
GB/T5447m85
 

Determination of caking index of bituminous coal
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煙煤粘結(jié)指數(shù)(GR.1.指數(shù),簡(jiǎn)記G 指數(shù))的測(cè)定方法,適用于評(píng)價(jià)煙煤的粘結(jié)能力.
本標(biāo)準(zhǔn)參照采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO335m1974《硬煤mm粘結(jié)力的測(cè)定mm羅加試驗(yàn)法》.
方法要點(diǎn):將一定重量的試驗(yàn)煤樣和專用無(wú)煙煤,在規(guī)定的條件下混合,快速加熱成焦,所得焦塊在一定規(guī)格的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn),以焦塊的耐磨強(qiáng)度,即對(duì)破壞抗力的大小表示試驗(yàn)煤樣的粘結(jié)能力.
1 儀器設(shè)備（煤炭化驗(yàn)設(shè)備）
1.1 本方法需用下列儀器設(shè)備:
a.天平:精確度不低于0.001g;
b.瓷質(zhì)專用坩堝和坩堝蓋:見圖1;
c.攪拌絲:由直徑1~1.5mm 的金屬絲制成,見圖2;
d.鎳鉻鋼壓塊:重110~115g,見圖3;
圖1 坩堝和蓋
圖2 攪拌絲
圖3 壓塊
e.壓力器:專用設(shè)備,以6kg 重量壓緊試驗(yàn)煤樣與無(wú)煙煤混合物,見圖4;
圖4 壓力器
1m底板;2m沉頭螺釘;3m圓座;4m鋼管;5m聯(lián)板;6m堵板;7m支承軸;8m小軸;9m墊圈;
10m開口銷;11m支承架;12m手柄;13m壓重;14m升降立軸;15m絲堵
f.馬弗爐:該爐具有均勻加熱帶,其恒溫區(qū)(+/-10℃)長(zhǎng)度不小于120mm,并附有調(diào)壓器或定溫控制器;
g.轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)裝置:包括兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓、一臺(tái)變速器和一臺(tái)電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速必須保證50+/-2r/min.轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑200mm、深70mm,壁上鉚有相距180.厚3mm 的擋板兩塊,見圖5;
圖5 轉(zhuǎn)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(zhǎng)600~700mm、鏟寬約20 mm,鏟長(zhǎng)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樣皿;
h.搪瓷盤:兩只,長(zhǎng)300mm、寬220mm、高約25mm.
2 煤樣
2.1 粘結(jié)指數(shù)試驗(yàn)煤樣,應(yīng)是達(dá)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(yàn)前,應(yīng)混合均勻.
2.2 粘結(jié)指數(shù)試驗(yàn)煤樣應(yīng)裝在密封的容器中,制樣后到試驗(yàn)的時(shí)間不應(yīng)超過一星期.如超過一星期,應(yīng)在報(bào)告中注明制樣和試驗(yàn)時(shí)間.
粘結(jié)指數(shù)測(cè)定中所用的無(wú)煙煤,必須是寧夏汝箕溝煤礦的專用無(wú)煙煤.專用無(wú)煙煤采樣、制樣及質(zhì)量要求見附錄A.
3 試驗(yàn)步驟
3.1 先稱取5g 無(wú)煙煤,再稱取1g 試驗(yàn)煤樣放入坩堝,重量應(yīng)稱準(zhǔn)到0.001g.
3.2 用攪拌絲將坩堝內(nèi)的混合物攪拌2min.攪拌方法是:坩堝作45.左右傾斜,逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),每分鐘約15r,攪拌絲按同樣傾角作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)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(xù)攪拌,一邊將坩堝與攪拌絲逐漸轉(zhuǎn)到垂直位置,2min 時(shí),攪拌結(jié)束,亦可用達(dá)到同樣攪拌效果的機(jī)械裝置進(jìn)行攪拌.在攪拌時(shí),應(yīng)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(jié)束后,壓塊仍留在混合物上,加上坩堝蓋.注意從攪拌時(shí)開始,帶有混合物的坩堝,應(yīng)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(yù)先升溫到850℃的馬弗爐內(nèi)的恒溫區(qū).放入坩堝后的6min 內(nèi),爐溫應(yīng)恢復(fù)到850℃,以后爐溫應(yīng)保持在850+/-10℃.從放入坩堝開始計(jì)時(shí),煤質(zhì)檢測(cè)儀器,焦化15min,之后,煤質(zhì)分析儀器,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(zhuǎn)鼓試驗(yàn),則將坩堝放入干燥器中.馬弗爐溫度測(cè)量點(diǎn),應(yīng)在兩行坩堝中央.
3.7 從冷卻后的坩堝中取出壓塊.當(dāng)壓塊上附有焦屑時(shí),應(yīng)刷入坩堝內(nèi).稱量焦渣總重,然后將其放入轉(zhuǎn)鼓內(nèi),進(jìn)行第一次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn),煤炭檢測(cè)設(shè)備,轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后的焦塊用1mm 圓孔篩進(jìn)行篩分,再稱量篩上部分重量,然后,將其放入轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn),重復(fù)篩分、稱重操作.每次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)5min 即250r.重量都稱準(zhǔn)到0.01g.
4 結(jié)果計(jì)算（煤質(zhì)分析儀器）
粘結(jié)指數(shù)(G)按式(1)計(jì)算:
式中mmm焦化處理后焦渣總重,g;
m1mm第一次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后,篩上部分的重量,g;
m2mm第二次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后,篩上部分的重量,g.
計(jì)算結(jié)果取到小數(shù)第一位.
5 補(bǔ)充試驗(yàn)
當(dāng)測(cè)得的G<18 時(shí),需重做試驗(yàn).此時(shí),試驗(yàn)煤樣和無(wú)煙煤的比例改為3∶3.即3g 試驗(yàn)煤樣與3g 專用無(wú)煙煤.其余試驗(yàn)步驟均和第3 章相同,結(jié)果按式(2)計(jì)算:
式中符號(hào)意義均與式(1)相同.
6 允許誤差及結(jié)果報(bào)告
每一試驗(yàn)煤樣應(yīng)分別進(jìn)行二次重復(fù)試驗(yàn).G 值大于等于18 時(shí),同一化驗(yàn)室兩次平行測(cè)定值之差不得超過3,不同化驗(yàn)室間報(bào)告值之差不得超過4.G 小于18 時(shí),同一化驗(yàn)室兩次平行測(cè)定值之差不得超過1,不同化驗(yàn)室的報(bào)告值之差不得超過2.以平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為終結(jié)果.報(bào)告結(jié)果取整數(shù).
附錄A
粘結(jié)指數(shù)專用無(wú)煙煤采樣、制樣方法
(補(bǔ)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(hào)測(cè)點(diǎn)一段內(nèi)下邦煤柱,開采二
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(yīng)避開斷層、褶皺等構(gòu)造復(fù)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(jù)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(yùn)時(shí)要防止灰土、油脂、化學(xué)物品、臟水等污染.
A.2 制作專用煤
A.2.1 先檢查上、下兩個(gè)分層的煤是否按規(guī)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(yīng)舍棄.
A.2.3 水分超過0.8%的原料煤應(yīng)先用紅外燈烘烤,然后用規(guī)定的電碾破碎.
A.2.4 專用無(wú)煙煤篩分需用統(tǒng)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(yàn)項(xiàng)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(duì)生產(chǎn)的專用無(wú)煙煤用煙煤G 值與基準(zhǔn)煤樣對(duì)比鑒定
A.3.6 商品專用無(wú)煙煤必須附有包裝標(biāo)志,注明灰分、揮發(fā)分及篩下率限額值,并附有產(chǎn)品批號(hào)及合格證.
附錄B
粘結(jié)指數(shù)專用無(wú)煙煤質(zhì)量鑒定細(xì)則
(補(bǔ)充件)
B.1 基準(zhǔn)樣
每三年更換一次.
B.1.1 制備方法:按附錄A 的規(guī)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(yàn),一份由制樣單位保存.
B.1.2 測(cè)定內(nèi)容:
B.1.2.1 煙煤的粘結(jié)指數(shù)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(cè)試方案:每一樣品對(duì)8 個(gè)煙煤測(cè)粘結(jié)指數(shù)G 值(G 值范圍由20~90,間隔大致為10),每一煤樣重復(fù)測(cè)定6 次.對(duì)結(jié)果作平均值的重復(fù)比較統(tǒng)計(jì),用S 法及T 法作檢驗(yàn),無(wú)顯著差異.
B.1.4 選定新基準(zhǔn)樣:新基準(zhǔn)樣所測(cè)得的G 平均值應(yīng)與原基準(zhǔn)樣所測(cè)得的G 值作對(duì)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(zhǔn)樣.若第一次更換時(shí)取值略低于原基準(zhǔn)樣的G 平均值,則第二次更換時(shí),G 值應(yīng)略高于對(duì)比的基準(zhǔn)樣,防止逐次降低或增高.
B.1.5 基準(zhǔn)樣的保存:將基準(zhǔn)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 左右專用無(wú)煙煤作為一份,用取樣長(zhǎng)勺,參照GB 475m83《商品煤樣采取方法》,按5 點(diǎn)取樣,對(duì)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(cè)定內(nèi)容:
B.2.2.1 煙煤的粘結(jié)指數(shù)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(cè)試方案:每一送檢樣對(duì)4 個(gè)煙煤測(cè)粘結(jié)指數(shù)G值(G值約為20,40,60,80),對(duì)每一煙煤重復(fù)測(cè)定6 次.結(jié)果用T 檢驗(yàn)法統(tǒng)計(jì)計(jì)算.
生產(chǎn)樣與基準(zhǔn)樣對(duì)4 個(gè)煙煤的G 平均值,允許差可定為2.5~3S(S 系綜合標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算).
粘結(jié)指數(shù)測(cè)定的重復(fù)性和再現(xiàn)性
粘結(jié)指數(shù)(G值) 重復(fù)性(G值) 再現(xiàn)性(G值)
g18
<18 l3
l1 l4
l2

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