煙煤膠質(zhì)層指數(shù)的測(cè)定方法有哪些？本文由鶴壁市創(chuàng)新儀器儀表有限公司整理發(fā)布。
一、目的
（1）掌握膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定的原理及方法。
（2）了解膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定儀的構(gòu)造及在加熱過程中煤杯內(nèi)煤樣的變化特征。
二、方法原理
按規(guī)定將煤樣裝入煤杯中，煤杯放在特制的電爐內(nèi)以規(guī)定的升溫速度進(jìn)行單側(cè)加熱，煤樣則相應(yīng)形成半焦層、膠質(zhì)層和未軟化的煤樣層三個(gè)等溫層面。用探針測(cè)量出膠質(zhì)體的大厚度y，以試驗(yàn)的體積曲線得終收縮度x。
三、儀器設(shè)備
復(fù)式膠質(zhì)層測(cè)定儀：有帶平衡蛇和不帶平衡館的兩種類型，(l）煤杯其規(guī)格為：外徑70mm；杯底內(nèi)徑59mm；從距杯底50mm處至杯口的內(nèi)徑為60mm：從杯底到杯口的高底110mm，煤杯用45號(hào)鋼制作。煤杯內(nèi)杯壁應(yīng)當(dāng)光滑，無條痕和缺凹，應(yīng)定期檢查平均直徑相差不大于0.5mm。杯底與杯體之間隙也不應(yīng)大于0.5mm，杯底和壓力盤，析氣孔的布置詳見gb479-2000。(2）膠質(zhì)層層面探針（簡(jiǎn)稱探針）：探針直徑為lmm，下端為鈍頭?？潭葐挝粸閘mm。精度0.1-0.2mm，對(duì)裝好煤樣尚未試驗(yàn)的煤杯，用探針測(cè)量其紙管部位置時(shí)，指針應(yīng)指在刻度尺的零點(diǎn)上．(3）加熱爐：由下、上部磚垛和電熱元件組成電熱元件采用硅碳棒．保證按規(guī)定的“在初30min內(nèi)以8℃/分的升溫度到250℃以后以3℃汾的速度升至730℃終止。（4）硅碳棒的規(guī)格要求（l270或300mm代替）電壓110v，電流8-20a；使用部分長(zhǎng)度150mm，直徑8mm：冷端長(zhǎng)度60mm，直徑16mm：灼熱部分溫度極限1200-1400℃。兩電阻值相近的硅碳棒串聯(lián)使用．(5）程控儀：附有時(shí)間顯示，溫度顯示同時(shí)控制兩煤樣試驗(yàn)，操作方便，曲線重復(fù)性好。（采用調(diào)壓控溫很難達(dá)到要求）(6）熱電偶高溫計(jì)：用k型愷裝熱電偶測(cè)溫．并每季校驗(yàn)一次。(7）推焦器1個(gè)，-5.0mm1.0左棉墊若干，卷煙紙，小鏟等。
四、煤樣要求：
1、膠質(zhì)層測(cè)定用煤樣應(yīng)符合下列規(guī)定：a．煤樣縮制方法，按gb474進(jìn)行。b．煤樣應(yīng)達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。c．煤樣通過1.5mm的圓孔篩。2、煤樣灰分的處理：分別對(duì)待、a．為確定煤炭牌號(hào)的煤樣，應(yīng)按分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行減灰；b．洗選精煤質(zhì)量的檢查，不另減灰；c．商品煤除為確定牌號(hào)外均不減灰。（灰分太高時(shí)如＞20％應(yīng)減灰）3、煤樣應(yīng)封裝在容器中，存于陰涼處，防止氧化從制樣到測(cè)定不超過半個(gè)月.
五、測(cè)定準(zhǔn)備工作
（1）測(cè)定前先清除煤杯內(nèi)壁，杯底，熱電偶套管及壓力盤上所附的焦屑、炭黑用金剛砂布（1.1/2）清除干凈，打光各部件。清除煤杯底氧化層仔細(xì)地清潔溝槽凸起和凹槽，清理好各析氣孔暢通．并清除熱電偶管的煤粒、炭黑、石棉等雜物。（2）在光滑細(xì)鋼棍上制作一個(gè)單層紙管。直徑為2.5-3.0mm，高為48-53mm。（3）用厚為-1.0mm0.5的石棉紙作兩直徑為59mm的石棉園墊，園墊應(yīng)打出電偶管的圓孔．與壓力盤部件相對(duì)應(yīng)。在上部園墊相應(yīng)位置打一個(gè)供穿過紙管的小孔（.)3.2mm石棉紙可直接買到。（4）用方格紙作體積曲線用的記錄紙安在記錄轉(zhuǎn)筒上，寬度與轉(zhuǎn)筒的高度相同。長(zhǎng)度略大于轉(zhuǎn)筒圓周長(zhǎng)（5）將煤杯放好杯底，并使杯底熱電偶的凹槽中心與壓力盤上熱電偶孔中心對(duì)準(zhǔn)：（6）先將下部石棉墊放在杯底．并使墊上園孔對(duì)準(zhǔn)杯底凹槽，再在杯內(nèi)下部沿杯壁圍上濾紙條（寬5mm，長(zhǎng)190-200mm）將熱電偶管放入杯底凹槽，把帶有香煙紙管的鋼棍放好，用壓板固定熱電偶管和鋼棍，保持垂直狀態(tài)。將500克煤樣縮分出每份煤樣為100士0.5g，并將每份煤樣分四次裝入杯中，每裝25克之后，用金屬針將煤樣攤平（不要搗固）。煤樣裝完后，暫取下壓板，放上上部石棉園墊，對(duì)準(zhǔn)熱電偶管放入壓力盤，用壓板固定電偶管然后將煤杯放入爐孔中。安裝好壓力盤，杠桿祛碼，并調(diào)節(jié)杠桿為水平狀態(tài)，用水平尺檢驗(yàn)。（當(dāng)測(cè)定中膠質(zhì)體溢出壓力盤時(shí)應(yīng)重裝樣，注意嚴(yán)密性），小心抽出細(xì)鋼棍（采用旋轉(zhuǎn)方式）防止帶出紙管。（如紙管撥出或煤粒進(jìn)入了紙管，應(yīng)重新裝煤樣）.調(diào)好探針另點(diǎn)，連接好電源和程控儀表，安裝好記錄紙，并記錄轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速是否正常（)lmm/min，調(diào)整活軸軸心到記錄筆尖的距離為600mm，加好墨水或中性筆。（7）在測(cè)定前求出煤樣的裝填高度：h=h一（)b+a式中：h一煤樣的裝填高度，mm:h一由杯底表面到杯口的煤杯全高，mma一由壓力盤表面到杯口的距離，mmb一壓力盤和兩石棉墊的總厚度，mma的數(shù)值用鋼尺（分度0.5mm）沿煤杯周圍四個(gè)點(diǎn)，求出平均值．h的數(shù)值在裝煤前實(shí)測(cè)（測(cè)定方法同a）。b的數(shù)值用卡尺測(cè)（使用相同石棉紙時(shí)，只測(cè)一次即可）。（8）同一煤樣平行測(cè)定時(shí)，裝填高度允許差為lmm報(bào)告結(jié)果時(shí)應(yīng)將煤樣的裝填高度的平均值附注于x值之后
六、試驗(yàn)步驟
（1）當(dāng)上述準(zhǔn)備工作就緒后，打開程序控溫儀開關(guān)，通電加熱，并控制兩煤杯杯底升溫速度如下：250℃以前為8℃／min,并要求30min內(nèi)升到250℃；250℃以后為3℃∕min。每10min記錄一次溫度。在350～600℃期間，實(shí)際溫度與應(yīng)達(dá)到的溫度的差不應(yīng)超過5℃，再其余時(shí)間內(nèi)不應(yīng)超過10℃，否則，實(shí)驗(yàn)作廢。再實(shí)驗(yàn)中應(yīng)按時(shí)間記錄“時(shí)間”和“溫度”“時(shí)間”從250℃起開始計(jì)算，以min為單位。（2）溫度達(dá)到250℃時(shí)，調(diào)節(jié)記錄筆尖使之接觸到記錄轉(zhuǎn)筒上，固定其位置，并旋轉(zhuǎn)記錄轉(zhuǎn)筒一周，劃出一條“零點(diǎn)線”，再將筆尖對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn)，開始記錄體積曲線。（3）對(duì)一般煤樣，測(cè)量膠質(zhì)層層面在體積曲線開始下降后幾分鐘開始，到溫升至約650℃時(shí)停止，當(dāng)試樣的體積曲線呈山型或生成流動(dòng)性很大的膠質(zhì)體時(shí)其膠質(zhì)層層面的測(cè)定可適當(dāng)?shù)靥崆巴Ｖ?，一般可在膠質(zhì)層大厚度出現(xiàn)后再對(duì)上、下部層面各測(cè)2～4次即可停止，并立即用石棉繩或石棉絨把壓力盤上探測(cè)孔嚴(yán)密地堵起來，以免膠質(zhì)體溢出。（4）測(cè)量膠質(zhì)層上部層面時(shí)，將探針刻度尺放在壓板上，使探針通過壓板和壓力盤上的小孔小心地插入紙管中，輕輕往下探測(cè)，直到探針下端接觸到膠質(zhì)層層面（手感有阻力了為上部層面）。讀取探針刻度毫米數(shù)（為層面到杯底的距離），將讀數(shù)填入記錄表中“膠質(zhì)層上部層面”欄內(nèi)，并同時(shí)記錄測(cè)量層面的時(shí)間。（5）測(cè)量膠質(zhì)層下部層面時(shí)，用探針首先測(cè)出上部層面，然后輕輕穿透膠質(zhì)體到半膠面（手感阻力明顯加大為下部層面），將讀書填入記錄表中“膠質(zhì)層下部層面“欄內(nèi)，同時(shí)記錄測(cè)量層面的時(shí)間。探針穿透膠質(zhì)層和從膠質(zhì)層中抽出時(shí)，均應(yīng)小心緩慢從事。在抽出時(shí)還應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，防止帶出膠質(zhì)體或膠質(zhì)層內(nèi)積存的煤氣突然逸出，以免破壞體積曲線形狀和影響層面位置。（6）根據(jù)轉(zhuǎn)筒所記錄的體積曲線的形狀及膠質(zhì)體的特性，來確定測(cè)量膠質(zhì)層上、下部層面的頻率。1、呈之字型或波型時(shí)，在體積曲線上升到高點(diǎn)時(shí)，測(cè)量上部層面，當(dāng)曲線下降到低點(diǎn)時(shí)測(cè)量下部層面（但下部層面測(cè)量不應(yīng)太頻繁，8-10分測(cè)一次）當(dāng)曲線起伏多時(shí)．可間隔1-2次起伏，在體積曲線的高點(diǎn)和低點(diǎn)測(cè)量上部層面，并每隔8-10分鐘在體積曲線的低點(diǎn)測(cè)量另一次下部層面。2、呈山型，平滑下降型或微波型時(shí)，上部層面5分鐘測(cè)一次，下部層面10分鐘測(cè)一次，當(dāng)體積曲線分段符合上述情況時(shí)，各段按對(duì)應(yīng)特點(diǎn)方法進(jìn)行測(cè)定。3、當(dāng)體積曲線呈平滑斜降型時(shí)汀值在7以下時(shí)）膠質(zhì)層上，下層面不明顯，可暫停20-25分鐘，使層面恢復(fù)以后巧分鐘以上測(cè)一次上部或下部層面，并小心準(zhǔn)確測(cè)出下部層面位置。4、測(cè)定時(shí)形成流動(dòng)性很大的膠質(zhì)體時(shí)，下部層面測(cè)定可遲一些開始，然后每隔7-8分鐘測(cè)量一次，到620℃應(yīng)堵孔，測(cè)量此煤時(shí)，小心帶出膠質(zhì)體。（7）測(cè)定實(shí)驗(yàn)在溫度為730℃時(shí)停止，關(guān)閉電門，取下祛碼，使儀器冷卻，如需再次測(cè)定時(shí)，上部磚垛*冷卻至室溫，才能進(jìn)行。（或換另一磚垛才可進(jìn)行）(8)在試驗(yàn)中，煤氣大量從杯底（熱側(cè)）析出時(shí)，應(yīng)向電熱元件吹風(fēng)防止燒杯硅碳棒．(9)試驗(yàn)?zāi)z質(zhì)體溢出到壓力盤上或在紙管中的膠質(zhì)層面驟然高起。試驗(yàn)應(yīng)重作。五、曲線的加工及測(cè)定結(jié)果的確定1、取下記錄紙，在體積曲線上方標(biāo)出溫度，下方標(biāo)出時(shí)間，左方標(biāo)出層面距杯底的距離為縱坐標(biāo)，根據(jù)記錄的上下層面位置和對(duì)應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)，繪出“上部層面”和“下部層面”的各點(diǎn)，再以曲線尺連接出上，下層面曲線。膠質(zhì)層大厚度（y）一般出現(xiàn)在520-30℃的范圍內(nèi)．2、取膠質(zhì)層上、下部層面曲線之間沿縱坐標(biāo)方向的大距離準(zhǔn)到0.5mm，作為膠質(zhì)層大厚度。3、取730℃時(shí)體積曲線與零點(diǎn)線的距離（準(zhǔn)到0.5mm）作為終收縮度（x）。4、體積曲線類型參3條體積曲線類型圖。