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粘结性与结焦性粘结性与结焦性煤的粘结性和结焦性是炼焦用煤最重要的工艺性质。
炼焦煤（或配煤）必须具有较好的粘结性和结焦性，才能炼出优质焦炭。
煤的粘结性是指粉煤在隔绝空气条件下加热，经过胶质状态生成块状半焦的能力。
煤的结焦性是在工业炼焦条件下（或模拟工业炼焦条件下）单种煤（或配煤）生成优质冶金焦的性能。
煤的粘结性与结焦性密切相关，粘结性是结焦性的前提和条件。
结焦性好的煤，粘结性一定好；而反过来，粘结性好的煤，不一定结焦性好。
有的煤粘结性好，但炼出的焦炭强度低，块度小，其结焦性并不很好。
煤的粘结性和结焦性是评价炼焦用煤的重要指标，其他热加工（气化、低温干馏）和动力用煤也需用这一指标。
煤能否粘结以及粘结性好坏取决于煤热解时形成胶质体的数量和质量。
一般来讲，在相同的加热条件下，煤所产生的液体量愈多，形成的胶质体的量也愈多，粘结性也就愈好。
为什么有的煤热解时产生的液体量多，有的少甚至没有呢？根本原因在于煤的组成和结构不同：煤化程度低的煤（褐煤、长焰煤），分子结构中侧链多，含氧量高，而氧和碳之间结合力最差，热解时多数呈气态产物挥发，液体产物数量少，并且热稳定性差，所以没有粘结性或粘结性很差；煤化程度高的煤（贫煤、无烟煤）虽然含氧量少，但侧链数目少，侧链短，热解时大部分生成气体（氢气），几乎没有液体生成，所以没有粘结性或很差，只有中等煤化程度的煤，侧链的数目中等，并且含氧量较少，煤热分解产物中液体量较多，热稳定性高，形成胶质体的数量多，因而粘结性好。
煤的粘结性和结焦性指标及其测定表示煤的粘结性和结焦性的指标很多，有的测定胶质层的数量和性质，有的测定焦炭的强度，有的则依据对焦炭外型的观察。
下面介绍几种常用的粘结性和结焦性指标及其测定方法煤质检测分析（一）胶质层指数胶质层指数法主要测定胶质层最大厚度值、最终收缩度值以及体积曲线类型三个指标。
此外，通过对煤杯中焦炭的观察和描述，得到焦炭技术特征等资料。
此法在原苏联、东欧和我国广泛使用，是我国煤炭分类和评价炼焦用煤及配煤炼焦的主要指标。
煤的工艺性煤的工艺性质包括：（1）煤的粘结性和结焦性指数；（2）煤的发热量和燃点；（3）煤的反应性；（4）煤灰熔融性和结渣性等1、煤的粘结性和结焦性煤的粘结性和结焦性，是两个有联系、有区别，又难以严格区别开来的概念。
煤的粘结性是煤粒（d<0.2mm在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质（即无粘结力的物质）成焦块的性质；煤的结焦性是煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭的性质。
两者都是炼焦煤的重要特性之一。
煤在干馏结焦过程中，一般要经过软化、熔合、膨胀、固化和收缩几个阶段，最后生成品质不同的焦炭。
当温度等于或高于煤的软化点（一般为315〜350c）时，煤都软化成胶质体。
当温度等于或高于煤的固化点（一般为420c〜450c）时，煤都结成半焦。
从软化到固化的时间愈长，煤就熔化得愈好，焦炭结构愈均匀。
为了了解煤的结焦性，人们设计了许多实验室方法，直接测试模拟工业焦化条件下所得焦炭品质（2200Kg小焦炉试验）；或测试上述胶质体的某一性质也有的直接观察实验室所得焦块的性质，表征煤的结焦性。
本节只阐述与我国煤的现行分类有关的几个测试指标。
（1）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，或丫值。
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（丫值）、最终收缩度（X值）和体积曲线，来表征煤的结焦性。
其中，丫值应用的最广。
丫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。
煤的粘结性和结焦性煤的粘结性就是烟煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物的能力。
煤的热解结焦性就是在工业焦炉中结成焦炭的能力。
煤的粘结性是评价干馏、炼焦、气化、动力用煤的重要依据。
煤粘结性是在煤的热解，即干馏时考虑的，特指烟煤。
从煤的热解过程可知，褐煤、无烟煤无粘结性。
4.1．粘结指数GR.I---GRI是煤炭分类国家标准GB5751-86中代表烟煤粘结性的主要分类指标。
测定方法是：将一定质量和专用无烟煤，按规定的条件混合（1：5），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，以焦块的耐磨性强度，表示煤样的粘结能力。
4.2．胶质层指数胶质层指数的测定是测定煤的胶质层最大厚度（以Y表示）,焦块最终体积收缩X及收缩曲线三个参数来描述煤样的粘结能力。
方法是煤样在杯中逐渐加热，并观察记录过程情况。
奥阿膨胀度与此类似。
4.3．葛金低温干馏试验是用来评价煤的结焦性的的指标。
最后以焦型来定粘结性和结焦性。
试验方法如下：将煤样装入干馏管中，置干馏管于葛金低温干馏炉内，以一定升温程序加热到最终温度600℃，保持一定时间，测定所得的焦油、热解水和半焦产率，同时将焦炭与一组标准焦型比较定出型号。
从A到G粘结性越来越大。
A：不粘结 B：微粘结 C：粘结 D：粘结微熔融 E：熔融F：横断面完全熔融 G：完全熔融，开始膨胀4.4．煤的铝甑低温干馏试验为了评定煤的炼油适合性以及干馏产物，常用铝甑低温干馏试验方法。
要点是：将煤样装在铝甑中，以一定程序加热到510℃,保持一定时间，测定所得的焦油、热解水和半焦和煤气的产率。
评价煤的低温干燥焦油产率时用空气干燥基指标Tarad。
Tarad＞12%称为高油煤，Tarad=7—12%称为富油煤，Tarad≤7%称为含油煤。
什么是烟煤的黏结性和结焦性？
答：黏结性和结焦性是烟煤的重要工艺性质，煤的黏结性是评价炼焦用煤的主要指标，炼焦用煤必须具有一定的黏结性。
煤的黏结性是指烟煤在干馏时黏结其本身或外加惰性物的能力。
煤的黏结性反映烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化黏结的能力。
测定煤黏结性的试验一般加热速度较快，到形成半焦即停止。
煤的黏结性是煤形成焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥煤的黏结性最好。
煤的结焦性是指煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下，结成具有一定块度和强度焦炭的能力。
煤的结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融黏结成半焦，以及半焦进一步热解、收缩最终形成焦炭全过程的能力。
测定煤结焦性的试验一般加热速度较慢。
可见，结焦性好的煤除具备足够而适宜的黏结性外，还应在半焦到焦炭阶段具有较好的结焦能力。
在炼焦煤中焦煤的结焦性最好。
煤的工艺性质为了提高煤的综合利用价值，必须了解、研究煤的工艺性质，以满足各方面对煤质的要求。
煤的工艺性质主要包括：粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等。
1.粘结性和结焦性性是指煤在干馏过程中，由于煤中有机质分解，熔融而使煤粒能够相互粘结成块的性能。
结焦性是指煤在干馏时能够结成焦炭的性能。
煤的粘结性是结焦性的必要条件，结焦性好的煤必须具有良好的粘结性，但粘结性好的煤不一定能单独炼出质量好的焦炭。
这就是为什么要进行配煤炼焦的道理。
粘结性是进行煤的工业分类的主要指标，一般用煤中有机质受热分解、软化形成的胶质体的厚度来表示，常称胶质层厚度。
胶质层越厚，粘结性越好。
测定粘结性和结焦性的方法很多，除胶质层测定法外，还有罗加指数法、奥亚膨胀度试验等等。
粘结性受煤化程度、煤岩成分、氧化程度和矿物质含量等多种因素的影响。
煤化程度最高和最低的煤，一般都没有粘结性，胶质层厚度也很小。
2.发热量是指单位重量的煤在完全燃烧时所产生的热量，亦称热值，常用106J/kg表示。
它是评价煤炭质量，尤其是评价动力用煤的重要指标。
国际市场上动力用煤以热值计价。
我国自1985年6月起，改革沿用了几十年的以灰分计价为以热值计价。
发热量主要与煤中的可燃元素含量和煤化程度有关。
为便于比较耗煤量，在工业生产中，常常将实际消耗的煤量折合成发热量为2.930368×107J/kg的标准煤来进行计算。
3.化学反应性又称活性。
是指煤在一定温度下与二氧化碳、氧和水蒸汽相互作用的反应能力。
它是评价气化用煤和动力用煤的一项重要指标。
反应性强弱直接影响到耗煤量和煤气的有效成分。
煤的活性一般随煤化程度加深而减弱。
4.热稳定性又称耐热性。
是指煤在高温作用下保持原来粒度的性能。
它是评价气化用煤和动力用煤的又一项重要指标。
热稳定性的好坏，直接影响炉内能否正常生产以及煤的气化和燃烧效率。
5.透光率指低煤化程度的煤(褐煤、长焰煤等)，在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后，所得溶液对光的透过率称为透光率。
煤粘结性与结焦性的主要测定方法炼焦制气用煤的工艺特煤粘结性与结焦性的主要测定方法-炼焦制气用煤的工艺特性2011-03-24 16：50以上为测量煤的粘结性与结焦性所需仪器设备炼焦煤与非炼焦煤基本区别在于，它在隔绝空气加热时，能够软化、熔融形成可塑体(胶质体)，再固化粘结成一体的焦炭。
这种能软化熔融的煤叫作粘结性煤。
只有粘结性煤才能炼焦。
(一)煤的粘结性与结焦性.粘结性和结焦性是烟煤的一个重要的工艺性质，在炼焦工业中煤的粘结性是评价炼焦用煤的主要指标，炼焦用煤必须具有一定的粘结性。
煤的粘结性也是评价低温干馏、气化或动力用煤的重要依据。
煤的粘结性是指煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物的能力。
煤的结焦性是指煤在工业焦炉或摸拟工业焦护的炼焦条件下，结成具有一定块度和强度焦炭的能力。
煤的粘结性反应烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化粘结的能力。
测定煤粘结性试验一般加热速度较快，到形成半焦即停止。
煤的粘结性是煤形成焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥煤的粘结性最好。
煤的结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融粘结成半焦，以及半焦进一步热解、收缩最终形成焦炭全过程的难能力。
测定煤结焦性的试验一般加热速度较慢。
可见，结焦性好的煤除具备足够而适宜的粘结性外，还应在半焦到焦炭阶段具有较好的结焦能力。
在炼焦煤中焦煤的结焦性最好。
(二)煤粘结性与结焦性的主要测定方法测定煤粘结性和结焦性的实验方法很多，常用方法有：坩埚膨胀序数，罗加指数、粘结指数、基氏流动度、胶质层指数、奥压膨胀度和葛金焦型等七种。
这七种测定方法中大部分是在一定条件下测定煤粘结性或塑性的指标。
以下只介绍常采用的国家标准方法。
1坩埚膨胀序数坩埚膨胀序数(CSN)又称自由膨胀序数(FSI)，它是表征煤的膨胀性和粘结性的指标之一。
1985年中国将CSN定为国家标准(GB5448)。
坩埚膨胀序数的测定方法是：称取lg粒度小于0.2mm的煤样放在坩埚中，利用煤气或电快速加热到820±5℃。
煤的粘结性与结焦性一、煤的粘结性与结焦性煤的粘结性是指粒度小于 0.2mm 的煤，在隔绝空气受热后粘结自身或其他惰性物质成为焦块的能力; 煤的结焦性是指上述煤粒在隔绝空气受热后生成具有一定块度和足够强度的优质焦炭的能力。
煤的粘结性和结焦性是煤的极为重要的性质，是两个既有区别，又有联系的概念，一般很难将其严格区分开来。
煤的粘结性强是结焦性好的必要条件，即是说结焦性好的煤，它的粘结性肯定为好;结焦性差的煤，其粘结性必定不好; 没有粘结性的煤，不存在结焦性。
从而看出，煤的粘结能力在一定程度上反映了煤的结焦性。
有时，粘结性好的煤，其结焦性不一定就好，这里面存在着胶质体的质量问题。
如有的气肥煤，粘结性很强，但生成的焦炭裂隙多，机械强度差。
所以，其结焦性并不好。
表征煤的粘结性和结焦性的指标很多：烟煤粘结指数(GR.I)和罗加指数(R.I)属于粘结性指标，胶质层厚度 y 值既能反映煤的粘结性，又能表征煤的结焦性，其他如奥亚膨胀度和葛金干馏等指标，则很难说它们表征是煤的粘结性还是结焦性等。
1.煤的胶质层指数煤的胶质层指数是原苏联尼·萨保什尼科夫(L.M.Sapozhnikov)等人在 1932 年提出的一种姆·测定煤的粘结性和结焦性的方法。
主要是测定煤的胶质层最大厚度 y 值、最终体积收缩度 x 值和体积曲线类型等三个参数和描述焦炭的特性等。
胶质层指数的测定简介如下： (1)方法概要。
称取 100g 粒度小于 1.5mm 的煤样装入一定规格的钢制煤杯中，在煤杯上面加压力盘，在煤杯下面进行单侧加温。
当温度升到一定数值后，在杯内形成一系列的等温层面。
在温度升到煤的软化点以上时，煤就开始软化并形成粘稠状的流体即胶质体，由胶质体形成的各层称为胶质层。
温度继续升高到胶质体开始固化时，煤就固化成半焦。
由于煤杯是从底部加热的，煤杯内的煤样通常可分为上部未软化层、中部胶质体层和下部半焦层三部分。
在整个测定过程中，煤杯下部开始生成胶质体时，胶质层较薄。
随着温度的逐渐升高，胶质体层不断变厚。
温度再继续升高，最下部的胶质层间开始固化，所以胶质层厚度又开始减少。
在胶质体层厚薄变化的全过程中，用金属探针测出胶质体层的最大厚度，在温度为 730℃时测定结束。
在胶质体层内部，由于煤热分解而产生气体。
但因胶质体透气性不好，而使气体积聚在胶质体层内，促使胶质体产生膨胀。
由于膨胀产生的内应力使得压在煤样上的压力盘上移，记录笔即开始在转筒的米格纸上绘出各种形状的体积变化曲线。
若热解产生的气体在胶质体层和半焦层都不能及时析出，膨胀的时间可以持续较长，记录笔绘出的体积曲线多呈山型; 如气体能从半焦的裂隙中很快逸出，体积曲线多呈时起时伏的之字型; 如膨胀不大，气体析出也慢，则体积曲线多呈波型或微波型; 如胶质体的透气性好，或根本就没有产生胶质体，则体积曲线就呈平滑下降或平滑斜降形。
总之体积曲线共分为八种类型。
如图 1-24 所示。
煤杯内的全部煤样均形成半焦以后，由于体积的收缩，煤的体积曲线就下降到最低点。
以试验结束时，记录笔所处的点到零点线间的距离，即为最终收缩度 x 值，若记录笔所处的点在零点线以上时，则 x 值为负值。
(2)曲线测定结果的确定。
根据记录纸上所记录的各上、下层面位置及相应的时间，标出各对应的点，以平滑曲线连接得上、下层面曲线。
如果上部层面曲线呈之字型，则可取各之字的中点绘出曲线，如图 1-25 所示。
取胶质层上、下部层面的最大距离作为胶质层最大厚度 y 值(mm)，值一般出现在 520～630℃之间。
y 取体积曲线的最终点与零点线间的距离为最终收缩度 x 值 (mm)。
x 值，y 值都准确到 0.5mm。
同一煤样平行测定结果的允许误差为： y≤20mm 1mmy>20mm 2mm x 值 3mm 若 y=0，即胶质层厚度薄到测不出结果，应注明焦块熔合情况，如成块、凝结或粉状等。
(3)各种煤的胶质层指数 y 值变化范围。
不同煤的胶质层厚度的范围是不同的，如表 1-33 所示。
在一般情况下，煤的 y 值越大，粘结性越好。
试验表明 y 值随煤化度的深浅呈现有规律的变化。
当 Vdaf 为 30%左右时，y 值出现最大值，有些肥煤的 y 值可以超过 60mm;当煤的Vdaf<13% (无烟煤) 和 Vdaf>50% (褐煤) 时，y 值几乎为零。
不同牌号煤的 y 值大致范围表 1-33 煤种名称贫煤瘦煤 y，mm 焦煤肥煤气煤不粘煤长焰煤弱粘煤≤5 0～9 (块)0(粉) 0～12 12.5～25 25.5～60 5.5～25 0(粉) (块)(4) 胶质层指数测定法优缺点：优点： 1) y 值有可加合性; 2) y 值对中等煤化度的烟煤的粘结性区分得较好; 3) y 值能够较好地表征煤的结焦性。
缺点：1) 测定时间长，效率低; 2)该法对弱粘结煤和强粘结煤适用性差，区分能力较弱图 1-24 胶质层体积曲线 1—平滑下降; 2—平滑斜降; 3—波形; 4—微波形; 5—之字形; 6—山形;7、8—之、山混合形图 1-25 胶质层指数测定曲线 3) 使用探针测定胶质层厚度不够严格，易受操作者主观感觉的影响。
(5)焦块技术特征分类。
一般从六个方面对焦块的技术特征进行鉴定和分类： 1)缝隙。
以焦块底面为准，分为无缝隙，少缝隙和多缝隙三种。
2)孔隙。
指焦块剖面的孔隙分布情况，分为小孔隙、小孔隙带大孔隙和很多大孔隙等三种。
3)海绵体。
海绵体指焦块上部的蜂焦部分，分为无海绵体、小泡状海绵体、大泡状海绵体及敞开式海绵体等四种。
4)绽边。
绽边指有些煤的焦块由于收缩应力，而裂成裙状周边。
按其高度可分为无绽边、低绽边、中绽边和高绽边等四种。
5) 色泽。
以焦块断面的颜色和光泽为准，分为黑色、深灰色和银灰色等三种。
6)熔合情况。
焦炭熔合情况分为粉状的 (不结焦)、凝结的、部分熔合的和完全熔合的 (成块) 等四种。
2. 烟煤的罗加指数 (R.I.) 罗加指数英文缩写 R.I.，波兰文缩写 LR。
它是波兰煤化学家 B.罗加教授于1949 年提出的测定烟煤粘结性的一种方法。
我国于 1955 年引进该法，经过研究、改进，现已制订了国家标准 GB5549—85《烟煤罗加指数测定方法》。
(1)方法概要。
称取 1g 粒度为 0.2mm 以下的标准无烟煤煤样(我国采用宁夏汝箕沟无烟煤，粒度为 0.3～0.4mm，Ad<4%，Vdaf<7%)，在瓷质罗加坩埚中混匀、铺平。
然后，加 115g 的钢质砝码并在 6kg 的压力下压实 30s。
加上坩埚盖，放入 850± 10℃的马弗炉内灼烧 15min。
取出后冷却，称得焦块重量 Q，再把全部焦块放在孔径为 1mm 的圆孔筛上过筛。
将筛上大于 1mm 的焦块再称重得 a。
然后放入罗加鼓中转动 5min，转速为 50± 2r/min。
再把鼓内的焦块放入 1mm 圆孔筛上过筛，筛上物又一次称重得 b。
然后，再把大于 1mm 的焦块按上法分别进行第二次和第三次各为 5min 的转鼓试验，并分别称出大于 1mm 的焦块重量c 和 d。
按下式计算罗加指数：式中 Q——焦化处理后焦渣重量，g; a——第一次转鼓试验前大于 1mm 的焦渣重量，g; b ——第二次转鼓试验后大于 1mm 的焦渣重量，g; c ——第三次转鼓试验后大于 1mm 的焦渣重量，g; d——第四次转鼓试验后大于 1mm 的焦渣重量，g。
计算结果取到小数第一位。
每一试验煤样应分别进行两次重复试验。
同一化验室平行测定误差不得超过 3，不同化验室误差不得超过 5。
以平行试验结果的算术平均，作为最终结果，报告结果时取整数。
(2) 各种煤的罗加指数变化范围。
煤的牌号不同，其粘结性能不一样，罗加指数的数值各异，一般在 0～92 之间变化。
我国各种煤的罗加指数大致范围见表 1-34。
我国各类煤的罗加指数大致范围表 1-34 煤种长焰煤气煤 R.I. ≤15 肥煤焦煤瘦煤贫煤不粘煤弱粘煤 <10 无烟煤、褐煤>15～90 >80～92 >60～85 >10～60 ≤10≥10～40 0(3) 罗加指数测定法的优缺点：优点： 1)对中等及较弱粘结煤有较强的区分能力，与 y 值和 b 值等有一定的相关性。
2) 该法简易、快速、用煤量少，易于推广。
缺点： 1)对罗加指数 R.I.大于 75 的强粘结性煤区分能力较差，特别是特强粘结性煤还需用其他指标来正确区分。
2)对罗加指数 R.I.小于 20 的弱粘结性煤，测定值的重现性较差。
3. 烟煤的粘结指数 (GR.I.) 烟煤的粘结指数记作 GR.I.，简写为 G。
它是中国用以表征烟煤粘结性的主要指标之一。
粘结指数是在罗加指数的基础上进行改进的一种测定烟煤粘结性的方法。
其原理和试验用的仪器与罗加指数完全相同，试验方法也基本上相同。
(1)方法概要。
粘结指数测定的全过程，大体上和罗加指数差不多。
不同的是：所用的标准无烟煤，粒度改为 0.1～0.2mm，焦块的转鼓次数改为 2 次，并省去了转鼓试验前焦块的第一次过筛。
每次测定时间比罗加指数有所减少。
粘结指数 G 按下式计算：式中 m——焦化处理后焦渣重量，g; m1——第一次转鼓试验后筛上部分的重量，g; m2——第二次转鼓试验后筛上部分的重量，g。
如果测得的 G<18，需重做试验，测定结果按下式计算：式中符号意义均与上式相同。
每一试验煤样应进行二次重复试验。
当 G≥18 时，同一化验室两次平行测定值之差不得超过 3，不同化验室间报告值之差不得超过4。
当 G<18 时，同一化验室两次平行测定值之差不得超过 1，不同化验室间报告值之差不得超过 2。
以平行试验结果的算术平均值，作为最终结果。
报告结果取整数。
(2) 各种煤的粘结指数变化范围。
煤的变质程度不同，粘结性不一样。
一般中等煤化度的肥煤粘结性最好，G 值最大。
我国各种煤的粘结指数范围在 0～110 内变化，见表 1-35。
我国各类烟煤粘结指数的大致范围表 1-35 煤种气煤肥煤焦煤瘦煤贫煤不粘煤长焰煤弱粘煤 <5 0～25 >5～40GR.I. >15～90 >90～110 >40～90 >5～60 ≤5 (3)粘结指数测定法的优缺点：优点： 1)该法较罗加法更为简易、方便，操作步骤减少。
2)该法较罗加法对各种煤的区分更为灵敏，特别适合于区分中等煤化度煤的粘结性。
缺点： 1)对肥煤的区分仍不能满足要求，还要借助 y 值和 b 值。
2)对弱粘结性煤的平行测定，误差较大。
4.烟煤的奥亚膨胀度 (b%) 1926～1929 年奥蒂伯尔(E.Audibert)创立了奥亚膨胀度试验，它是测定烟煤结焦性的方法之一。
