烟煤胶质层指数的测定课件

测定烟煤胶质层指数的方法要点学习测定烟煤胶质层指数也有段时间了，今天来说说关键要点。

首先呢，我理解这个测定的设备特别重要。

就像是厨师做菜得有个好锅一样，测定胶质层指数的仪器得是符合相关标准的。

这仪器有几个部分，像加热炉啊，它得能均匀地加热，我就想啊，如果加热不均匀，那测出来的结果肯定不准确。

这里我觉得可以想成烤面包，如果烤箱温度不均匀，面包有的地方焦了有的地方还没熟呢，类似的道理。

然后说到烟煤样品的制备，这也是个关键。

煤样的粒度大小有要求，我记得是要过筛到一定目数的。

如果煤样粒度太大，就好比是你要做包子，结果面粉块太大还没揉开，这肯定影响最终结果。

在制样过程中要防止煤样被氧化，氧化后的煤样性质就变了。

这就好比苹果削了皮放一会儿就变黄氧化了，那味道口感都变了，煤样氧化了可就得出错的数据了。

还有一个重点是对压力盘的要求，对了还有个要点，压力盘的重量、平整度这些得符合规定。

这就类似于咱们搭积木，积木块要是形状不对或者大小不合适，这个积木塔就搭不好。

压力盘如果有问题，在胶质层测定的时候，会把压力传递不均匀，测出来的指数误差就大啦。

在整个测定过程中，temperature（温度）的控制相当难，我之前就总是在这儿犯错。

温度要按照规定的升温速度上升，这升温速度就像我们开车，要按照规定的速度行驶，太快太慢都可能导致到达目的地（准确测定结果）失败。

如果升温太快，烟煤反应太剧烈出问题，如果太慢又会让整个测定时间超长，而且结果可能也是不对的。

我总结一下记忆这些要点的方法吧。

可以把整个测定过程想象成盖房子，每个环节都是一堵墙或者一根柱子，哪个出问题房子就不结实，也就是测定结果不对。

学习的时候多和实际情况联系起来，自己做笔记画图都可以。

关于学习资料的话，《煤质分析技术》这本书很不错，里面详细讲到了测定烟煤胶质层指数的原理和方法要点，还有一些实际案例可以帮助理解。

我也经常会在网上搜索一些相关的实验视频，看实际操作中的细节部分，这样印象就更深刻了。

测定胶质层指数异常结果的判断与处理办法胶质层指数是判断烟煤结焦性的一项重要指标,对指导配煤炼焦具有重要作用,同时胶质层指数也是煤价结算的重要指标之一,因此准确测定煤的胶质层指数,对提高企业经济效益具有重要意义.下面就JY-A6型智能全自动胶质层测定仪的操作过程和在测定过程中出现的异常结果与处理办法向大家介绍一下：一、用途胶质层测定仪是模拟工业炼焦情况而设计的实验仪器.该仪器是通过杠杆原理给装有一定煤样的煤杯内的煤样上矢以一定的压力,使煤样在得到加热的过程中产生膨胀和收缩变化等情况.从而测得胶质层最大厚度〔Y值〕.煤杯内煤膨胀收缩1毫米,曲线表现出3毫米〔X值〕.二、原理胶质层指数的测定过程是对煤杯底部进行加热,通过调节达到所要求的加热升温速度.当加热到一定温度时,最上面的煤样还不到软化温度,所以保持原样不变,中间部分则因为到达软化温度而变成沥青状的胶体——胶质体；而下面一部分则因到达固化温度而由胶质体变成半焦.因此煤样中形成了半焦层、胶质层和未软化的煤样层三部分.煤样胶质层半焦层胶质体的量就是我们所要测得的Y值,它的性质是决定烟煤结焦性优劣的重要条件之一.胶质体数量越高粘结性越好,但胶质体数量过高会使焦炭形成蜂窝不致密,对炼铁不起作用.实验升温过程：在30分钟内升到250℃是干燥阶段,主要是预热、烘干水分.升温到300℃-350℃时煤样开始软化,此时发生分解,产生气体,煤样逐渐形成胶质体,同时出现膨胀,收缩等现象.起初胶质层逐渐由薄增厚,随着温度递增,胶质体的固化速度大于生成速度,则又从厚变薄,直到胶质体完全消失,即煤样全部固化〔约550℃-600℃〕生成半焦,继续加热至730℃实验结束.三、胶质层测量的准备工作：1、煤杯、膨胀管的清理煤杯由杯体、杯底、热电偶铁管和压力盘组成清理要求：杯内无煤,杯底内孔通气,热电偶铁管内外无煤光滑,压力盘内孔通气热电偶铁管内外有煤、内孔不通气使测温不准,升温不一致导致结果异常.膨胀管的清理要求：膨胀管内壁光滑无煤,膨胀杆外光滑注意：打磨膨胀管时上部也要打磨一下这样在试验结束时膨胀杆比较容易取出,取膨胀杆时铁锤的打击力度均匀,可转圈打,否则膨胀杆易弯曲,膨胀管报废. 2、纸管的制作以前我们将纸管提前卷出,有的纸管卷的太粗,有的时间一长胶水不粘造成内孔变粗.纸管太粗无法通过压力盘内管,装煤时纸管上部边缘易卷曲造成测量不准.在下图中,胶质层上部层面的测量位置始终在一条平直水平线上、下部层面测量正常.这就是由于探针在纸管上部受到阻力时自动测量的值.处理办法:重新测量.建议：装煤时再卷纸.纸管制成细长状能通过压力盘内孔并漏在外面.四、分析过程1、装样装样前检查滤纸是否靠煤杯内壁,下部是否包起.热电偶铁管和带纸管的铁丝保持在一条直线上,按上压板控制好热电偶铁管和带纸管的铁丝之间的距离.用手堵上热电偶铁管口,防止煤样进入.用四分法装样：混匀试样压平,取对角,四次装填,每次铺平.上部石棉垫要和压力盘对齐打出小孔,使小孔穿过铁丝,包好煤样再按上压力盘,对孔放好压板,再装好螺丝.2、装炉压力盘有长短之分前炉压力盘稍短,后炉压力盘较长.放煤杯时注意轻拿轻放避免砸碎硅碳棒.放上杠杆,按上活轴,挂上砝码,放入热电偶.注意热电偶应插到底,带胶布的放在前炉,不带的放在后炉.放错热电偶会使硅碳棒不停加热,造成硅碳棒烧断.此时调好水平,如果不平会使煤样受力不均,产生的胶质层厚度不匀,造成测定结果出现异常.调整杠杆后,压力盘还不垂直,则应检查、调整砖垛位置.检测煤杯装样、装炉的好坏的依据,就是拔铁丝.装得好的轻轻一拔就可拔出,否则很难拔出,有的需要用钳子才可拔出.这种情况建议重新装填煤样.3、启动打开界面程序,启动前修改设置,打开设置,选择前炉或双炉点击确定.输入样品名称.开控制器,两声后,按启动观察前后炉电流情况.如电流为零应.重新启动4、测量〔1〕测量过程中如前后炉有一个出现故障可点击关前炉或关后炉.〔2〕测量过程中仪器受到干扰,导致体积曲线不平滑,使仪器过早开始测量胶质层上、下部.这时应点击"自动测量锁定〞当实验时间到达60分钟时,点击"自动测量锁定〞仪器开始自动测量.〔3〕测量过程中前后炉电流与标准不一致,应与时关炉,通过‘接续测量’从新测定.从‘文件’里点击接续测量找到测定的文件点击‘确定’后再按‘启动’.〔4〕如硅碳棒外无玻璃管保护的,试验过程中应检查煤杯底部是否结焦,发现结焦应用长玻璃棒来回抪拉处理一下,防止连电烧坏硅碳棒.〔5〕有的试验探针不测点,需要人工测,这时可按时间每5分钟点击"测量上部〞和每10分钟点击"测量上下部〞人工测定Y值.五、结束后的清理试验结束后点击‘停止’按钮,关闭控制器,拿出热电偶,此时热电偶温度过高注意不要接触电线,否则易烧坏电线外皮.煤杯拿住取出避免落下砸坏硅碳棒. 六、测定胶质层指数异常结果的判断与处理办法〔图一〕在图一中温度到达550.C〔时间106分钟〕时屏幕上提示测量上、下部两个层面,但屏幕上只出现一个点这是不正常的,马上用手拿探针探测,发现探针孔上部已固化,用钢针穿透后,下次测量恢复正常,若不能与时发现则此次实验作废,需重做.〔图二〕在图二中,实验时间到达60分钟时,体积曲线仍为平直的一条线,出现这种异常现象,马上检查压力盘与煤杯,发现压力盘与煤杯不垂直,压力盘被煤杯卡住,不能下行.处理办法,调整压力盘与煤杯,使之相互垂直.说明：此种情况对Y值测定无影响,对X值影响较大,若能在70~80分钟内与时发现,进行调整可不必重做实验.但对根据体积曲线的图形判定煤种影响较大.〔图三〕在图三中,胶质层上部层面的测量位置始终在一条平直水平线上、下部层面测量正常,原因：卷烟纸筒上部边缘卷曲.处理办法:重新测量.〔图四〕在图四中,只有试验的体积曲线图形,无Y值上、下部层面的测量点,原因：活轴伸出太长,卡住机械手或机械手出现故障不工作.处理办法：〔1〕维修或换炉后重新测定；〔2〕调整活轴不能伸出杠杆外.〔图五〕在图五中,体积曲线不平滑,四十分钟即开始测量胶质层上、下部层面.原因：仪器受到干扰,导致体积曲线不平滑,过早开始测量胶质层上、下部层面.处理办法:将七十分钟前测量的点全部删除.〔图六〕在图六中,100.C时底部出现一个误测点使抛物线开口向上,导致肥煤Y值偏低.处理办法修改误测点,选择前后两底数据之间的数,修改后图形变为下图七.〔图七〕虽然JY-A6型智能全自动胶质层测定仪可自动测量胶质层上、下部层面,但在试验过程中仍需随时观察测量情况,发现问题与时处理,减少重复测定次数,保证结果的正确性.奥亚测定操作过程免了,谈几点注意事项.1、现阶段我们多做的是肥煤、高硫肥、气肥煤,它们b 值相应比较高,所以加水4ml足以,加水过多引起误差.再一个就是打击力度要均匀,打击器自由落体不可施加外力,否则b值偏高.2、在作奥亚时要注意先打蜡,并区分大小头.不涂蜡或安装反了煤笔都压不出来.这时有人为了把煤笔取出采用打击、水泡、火烧等方法,这些都是不对的,会把成型模弄坏.应该用金属针尖头一点一点抠出,打蜡后重新做样.3、放样后点启动走红线后方可离开,不走线须关闭程序从新启动.4、有时点击启动后炉子不升温需要关闭程序重新启动.5、当b值过高快要顶到头时,可人工将指针下移,试验结束后数出格数再除以煤笔长度即为b值.否则当b值到头时试验自动结束b值偏小,而且不保存文件.6、试验结束后数据不准,应人工数出长度再除以煤笔长度.7、试验结束后从炉中与时取出奥亚管.有时忘记取出,试验结束后炉温开始下降奥亚杆不易打出.8、炉子不易长时间开着,要与时关炉,使用前现升温即可.9、做样时要加强责任心,与时发现问题与时解决.X值、a值高说明煤的挥发性高,Y值、b值高说明煤的粘结性好.。

煤的胶质层指数煤的胶质层指数，又称煤的胶质层最大厚度，或Y值。

它是原苏联、波兰等国家煤的分类指标之一，也是我国煤的现行分类中区分强粘结性的肥煤、气肥煤的一个分类指标。

煤的胶质层指数，是原苏联列.姆.萨保什尼可夫和列.帕.巴齐列维奇提出的。

它的测试要点是根据不同结焦性的煤在干馏过程中胶质层的厚度、收缩情况和膨胀曲线的不同，测试胶质层的最大厚度（Y值）、最终收缩度（X值）和体积曲线，来表征煤的结焦性。

其中，Y值应用的最广。

Y值是通过测试胶质层的上部层面高度和下部层面高度得出的（一般出现在520～630C之间），X值是曲线终点与零点线间的距离。

Y值、X值和体积曲线都是通过胶质层指数测试仪上的记录转筒和记录笔记记录下来的。

胶质层指数测试曲线如图30-11所示。

胶质层曲线类型如图30-12所示。

250 280 310 340 370 400 430 460 490 520 550 580 610 640 670 700 7300 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160图30-11 胶质层指数测试曲线1 23 4胶质层指数测试的允许误差。

同一煤样平行测试结果的允许误差为：Y值≤20mm 误差1mm；Y值〉20mm 误差2mm；X值误差3mm。

胶质层指数报出结果。

应选取在允许误差范围内的各结果的平均值。

胶质层指数表征煤的结焦性的最大优点是Y值有可加性。

这种可加性可以从单煤Y值计算到配煤Y值，可以估算配煤炼焦Y值的较佳方案。

在地质勘探中可以通过加权平均计算出几个煤层的综合Y值。

它的缺点一是规范性强，煤样粒度、升温速度、压力、煤杯材料、炉转耐火材料等都能影响测试结果。

所以必须使仪器、制样和操作等都符合严格规定；二是用样量大，一次平行测试需要煤样200克，在地质勘探中常常由于煤芯煤样数量不足而无法测试；三是胶质层指数能反映胶质层的最大厚度，但不能反映出胶质层的质量。

烟煤胶质层指数测定方法GB/T 479 —20001 范围本标准规定了胶质层指数测定的方法提要、仪器设备、试验步骤和结果表述。

本标准适用于烟煤。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 474—1996 煤样的制备方法GB/T 483—1998 煤炭分析试验方法一般规定GB 5751—1986 中国煤炭分类3 方法提要按规定将煤样装入煤杯中，煤杯放在特制的电炉内以规定的升温速度进行单侧加热，煤样则相应形成半焦层、胶质层和未软化的煤样层三个等温层面。

用探针测量出胶质体的最大厚度Y，从试验的体积曲线测得最终收缩度X。

4 仪器设备双杯胶质层测定仪：有带平衡铊（图1）和不带平衡铊的（除无平衡铊外，其余构造同图1）两种类型。

程序控温仪：温度低于250℃时，升温速度约为8℃/min；250℃以上，升温速度为3℃/min。

在350～600℃期间，显示温度与应达到的温度差值不超过5℃，其余时间内不应超过10℃。

也可用电位差计（级）和调压器来控温。

煤杯（图2a）煤杯由45号钢制成，其规格如下：外径70mm；杯底内径59mm；从距杯底50mm处至杯口的内径60mm，从杯底到杯口的高度110mm。

图1 带平衡铊的胶质层测定仪示意图1—底座；2—水平螺丝；3—立柱；4—石棉板；5—下部砖垛；6—接线夹；7—硅碳棒；8—上部砖垛；9—煤杯；10—热电偶铁管；11—压板；12—平衡铊；13、17—活轴；14—杠杆；15—探针；16—压力盘；18—方向控制杆；19—方向柱；20—砝码挂钩；21—记录笔；22—记录转筒；23—记录转筒支柱；24—砝码；25—固定螺丝1—杯体；2—杯底；3—细钢棍；4—热电偶铁管；5—压板；6—螺丝图2a 煤杯及其它附件煤杯使用部分的杯壁应当光滑，不应有条痕和缺凹，每使用50次后应检查一次使用部分的直径。

烟煤粘结指数测定烟煤粘结指数是判别煤的粘结性、结焦性的一个重要指标。

在中国煤炭分类中，将粘结指数作为表征烟煤粘结性的主要参数，是煤炭分类中的主要指标。

在炼焦过程中，常用粘结指数和挥发分来指导炼焦配煤。

一、方法要点将一定质量的试验煤样和专用无烟煤，在规定条件下混合，快速加热称焦，所得焦块在一定规格的转鼓内进行强度检验，用规定的公式计算粘结指数，以表示试验煤样的粘结能力。

二、基本原理以一定质量的试验煤样和一定质量的专用无烟煤混合均匀，在干馏过程中煤样生成的胶质体将无烟煤粘结在一起，然后用转鼓实验来测定焦煤的耐麽强度，以此来判别试验煤样的粘结能力。

三、专用无烟煤测定粘结指数的无烟煤采用宁夏汝箕沟西沟平硐二层煤，其主要指标是：Mad＜2.5%，Ad＜4.0%，Vdaf＜8.0%，粒度0.1～0.2mm（粒度小于0.1mm的筛下物不大于6%，粒度大于0.2mm的筛上物不大于4%）。

四、仪器设备和工具（1）分析天平：感量1mg。

（2）马弗炉带控温仪其恒温区（850±10）℃长度不小于120mm。

（3）粘结指数仪：要求转鼓转速必须保证（50±2）r/min，转鼓内径200mm，深70mm，壁上铆有两块相距180º、厚为3mm的挡板。

（4）压力器：以6Kg质量压紧试验煤样与专用无烟煤混合物的仪器。

（5）坩埚：瓷质，专用。

（6）搅拌丝：由Φ1～1.5mm硬质金属丝制成。

（7）压块：镍铬钢制成，质量为110～115g。

（8）圆孔筛：筛孔Φ1mm。

（9）坩埚架：4孔或6孔，由Φ3～4mm镍铬丝制成。

（10）带手柄平铲或夹子。

五、煤样试验煤样按规定制备成粒度小于0.2mm的空气干燥煤样，其中0.1～0.2mm的煤占全不煤样的20%～35%，煤样在试验前先混合均匀。

煤样应装在密封的容器中，制氧后到试验时间不应超过一星期。

应在报告中注明制样的试验时间。

六、试验步驟先称取5g专用无烟煤，再称取1g试验煤样放入坩埚，质量应称准到0.001g。

实验三烟煤粘结指数的测定粘结指数是评价烟煤粘结力的主要指标。

粘结力的强弱，直接影响炼焦的工艺过程及焦炭的机械强度。

通过测定烟煤的粘结指数，可以大致判断煤的加工利用途径，指导配煤炼焦，确定煤的工业牌号。

一、实验目的掌握烟煤粘结指数测定的基本原理，学会操作方法步骤。

二、方法要点将一定量煤样与无烟煤混合均匀并压实，在850±10℃的温度下焦化。

所得焦块在特定转鼓内转磨，根据焦块的耐磨强度来表示烟煤的粘结性。

三、实验设备仪器1 瓷制专用坩埚和坩埚盖；2 搅拌丝：由直径1~1.5mm的金属丝支撑。

3 压块：质量为110~115g。

4 压平器：用铁制成，重锤质量6kg。

如图1所示。

图1 压平器5 马弗炉：具有均匀加热带，其850±10℃恒温带须在120mm以上，并附有恒温控制器。

的粒级占全部煤样20~35%。

煤样制好后应妥善保存，严防氧化。

制样后至实验的时间不得超过7d 。

否则，在报告中应注明制样和实验的时间。

2 粘结指数专用无烟煤应符合下列要求： A ．宁夏汝箕沟矿的专用无烟煤；B ．粒度为0.1~0.2mm ，0.1mm 筛下率不大于7%;C ．A d < 4%， V daf < 7.5%五、实验步骤1 试验煤样与标准无烟煤的混合(1) 称5.000g 标准无烟煤。

再称1.000g 试验煤样放入坩埚。

6 转鼓试验装置；包括两个转鼓，一个变速器和一台电动机。

转鼓转速为50±2r/min 。

转鼓内径为200mm ，深70mm ，如图2所示。

7 圆孔筛：筛孔直径1mm 。

8 坩埚架：由直径为3~4mm 的镍铬丝制成。

9 带手柄平铲：手柄长600~700mm ，铲宽约20mm ，铲长180~220mm ，厚1.5mm 。

作送取盛样坩埚架出入箱形电炉之用。

10 玻璃表面皿或铝箔制称样皿。

11 搪瓷盘：两只，长300mm ，宽220mm ，高约25mm 。

12 秒表。

13 干燥器。

煤的胶质层厚度的测量方法一测定的意义胶质层指数的测定过程反映了工业焦炉炼焦的全过程，胶质层最大厚度Y值直接反映了煤的胶质体的特性和数量，是煤的结焦性能好坏的一个标志，最为烟煤分类的一项工艺指标。

二测量的基本原理将煤样置于一特制煤杯中进行单侧加热，使其形成一系列的等温层面。

各层面温度由加热端开始依次递降，并依次形成半焦层、胶质层和未软化的煤样层。

在温度相当于固化点的层面以下形成半焦，在温度相当于软化点的层面以下形成胶质体，而在软化点层面以上是未软化煤样。

用探针测量出胶质体的最大厚度—Y，用它来表示煤的结焦性；实验过程中得到的体积曲线可反映出胶质体的厚度、粘度、透气性以及气体的析出情况和温度间隔；在试验结束时测得的收缩度—X，可用来表示半焦收缩的程度。

三仪器设备3.1 双杯胶质层测定仪（实验室用带平衡铊）3.2 程序控温仪：温度低于250℃时升温速度约为8℃/min，250℃以上，升温速度为3℃/min。

在350-600℃期间．显示温度与应达到的温度差值不超过5℃，其余时间内不应超过10℃。

3.3 煤杯：由45号钢制成，其规格如下：外径70mm；杯底内径59mm；从距杯底50mm处至杯口的内径60mm；从杯底到杯口的高度110mm。

（煤杯使用部分的杯壁应当光滑，不应有条痕和缺凹，每使用50次后应检查一次使用部分的直径。

检查时，沿其高度每隔10mm测量一点，共测６点，测得结果的平均数与平均直径（59mm）相差不得超过0.5mm，杯底与杯体之间的间隙也不应超过0.5mm。

3.4 探针：探针由钢针和铝制刻度尺组成。

钢针直径为1mm，下端是钝头。

刻度尺上刻度的单位为1mm。

刻度线应平直清晰，线粗0.1-0.2mm。

对于已装好煤样而尚未进行试验的煤杯，用探针测量其纸管底部位置时，指针应指在刻度尺的零点上。

3.5加热炉：由上部砖垛、下部砖垛和电热元件组成。

上、下部炉砖的物理化学性能应能保证对煤样的测定结果与用标准炉砖的测定结果一致。

问：烟煤粘结指数测定的方法要点、实质和意义是什么？答：烟煤粘结指数测定方法是将一定质量的试验煤样和标准专用无烟煤（简称专用无烟煤），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，以焦块的而磨强度，即抗破坏力的大小来表示试验煤样的粘结能力。

因此，烟煤粘结指数实质是试验烟煤样在受热后，煤颗粒之间或煤粒与惰性组分颗粒间结合牢固程度的一种度量，它是各种物理和化学变化过程的最终结果。

粘结指数是判别煤的粘结性、结焦性的一个关键性指标。

煤的结焦过程是由很多环节构成的一个极其复杂的工艺过程。

炼焦工艺的主要目的是制取焦炭。

要想得到高强度的焦炭，煤在室式焦炉内受热后，其软化、膨胀（析气）、熔融和固化（收缩），必须进行到“恰到好处”，这样，煤的粘结能力就是结焦过程中的一个很关键性因素，它在以下方面有着重要作用：1、评价烟煤粘结能力：因为任何一个煤，如果没有粘结力，就不可能结焦，因此，测定煤的粘结性的首要意义是用它来评价烟煤在热加工过程中的粘结能力；2、进行煤炭分类：在GB5751-1986《中国煤炭分类》中，粘结指数作为表征烟煤粘结性的主要参数，即烟煤分类的主要工艺指标。

测定烟煤的粘结指数后，就能确定它的工艺类别（简称牌号）；3、合理利用煤炭资源：根据煤样粘结指数的高低可以大致确定该煤样的主要用途，是适宜于炼焦，还是造气或其他加工工艺；4、根据Vdaf——G图，知道粘结指数和挥发分V，可以知道该煤样在炼焦配煤中的地位，并以此来指导炼焦配煤或确定最经济的配煤比。

粘结指数也是GB/T16772-1997《中国煤炭编码系统》中的主要工艺参数。

由于它的科学性和实用性，粘结指数测定方法于2006年被国际标准化组织采用为国际标准ISO15585：2006《硬煤——粘结指数测定方法》。

问：试验气氛对灰熔融性有何影响，为什么？煤灰熔融性测定的试验气氛有几种，常用的气氛是什么，为什么？答：试验气氛是影响煤灰熔融温度的主要因素。