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摘要:烟煤胶质层指数的测定影响因素较多,本文主要从七个方面进行分析、归纳、总结,以提高测定准确性。
关键词:烟煤 结焦性 胶质层指数(最大厚度Y值) 影响因素
中图分类号:TQ533
引言
胶质层指数是判断烟煤结焦性能的一项重要指标,烟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,胶质层指数的测定过程就是模拟工业焦炉的炼焦的全过程。胶质层指数主要测定胶质层最大厚度(Y值),真实反映了烟煤胶质体的特性和数量,是评定烟煤结焦性能的标志,用Y值表征煤的结焦性能,有很好的可加性,对指导炼焦配煤有重要意义。
1 胶质层测定的主要影響因素分析
1.1煤样的贮存和制备
煤样制备过程中,煤样存放的时间和烘烤的干湿度以及破碎粒度都会对Y值造成影响。
(1)胶质层测定用煤样必须严格防止氧化,从制样到实验不超过15d,因为时间的延长导致氧化程度加深,Y值逐渐减少,体积曲线向平滑下降方向发展。
(2)GB/T479中规定煤样在破碎过程中,使用对辊破碎机逐级破碎,使煤样全部过1.5mm圆孔筛,但不得过度粉碎。因为煤样过细使得煤颗粒的表面积增大,也加大了煤样与空气中氧结合的能力,降低了煤的结焦性,煤样粒度过细使得煤样之间粘结能力发生变化,使用对辊破碎机破碎煤样不得出现饼状,一旦煤样压成饼状将会破坏煤的组织间隙,使得测定值误差偏大。
1.2煤杯
(1)煤样在装杯前要认真清理煤杯内壁和底部,因为任何煤的残余物都会造成新测煤样的体积曲线出现不正确图形,影响测定结果准确性。
(2)煤杯使用时间不得过长,要定期检查煤杯的内径和杯底,应严格符合国家标准的要求,因为煤样的高低和杯底的透气性会直接影响Y值准确度的测定。
1.3炉砖和硅碳棒
(1)在新的实验开始之前,炉砖的温度需要降到室温或者50℃以下,有时甚至需要更换上部砖垛才可进行下一次实验,因为使用热的砖垛,煤杯内的受热强度增大,测得Y值偏差大。
(2)硅碳棒的电阻要求一致,禁止新旧两只硅碳棒同时使用,以及硅碳棒安装过程中一定要注意水平放置,因为硅碳棒可以直接影响煤杯内的受热温度,影响煤样的受热层面,使煤杯内各水平面的煤样受热不均匀,导致等温层面凸凹不平,从而影响Y值的检测。
1.4装杯
正确装好煤杯是保证试验顺利进行并获取准确结果的关键
(1)装煤杯时,避免装填高度的偏差,平行测定时,装填高度相差不应超过1mm;煤粒避免撒入热电偶铁管中,卷有香烟纸的细钢棒不得移动,否则需要重新装杯。因为热电偶接触煤粒影响传热,使受热炉体温度不均匀,导致Y值测定不准确。
1.5温度
胶质层测定中温度是重要的影响因素之一,升温速度一定要均匀,尤其是在350--600℃期间的升温速度更应平稳。因为这是煤样热分解的主要阶段,若升温速度快,Y值偏高,反之则偏低。为了准确测定胶质层最大厚度,期间,对多个煤种的热解过程进行了深入了解,以便在测定中把握好最佳温度的测定过程,见热解试验[1]
国家标准中规定,250℃以前为8℃/min,并要求30min内升到250℃,250℃以后为3℃/min。在350--600℃期间,实际温度与应达到的温度之差不应超过5℃,其余时间不应超过10℃,否则试验作废[2]。因为升温速度不均匀,将会严重影响煤的分解、胶质体的生成和固化以及胶质体的特性。因而,在试验过程中,我们从最初的升温开始要注意升温速度的变化,如若温度变化很大,测得的Y值偏差大,尤其是在250℃以后,煤的软化过程中,一旦出现实际温度与标准温度超过10℃,煤样作废需要重新装杯。
1.6体积曲线
(1)不同特征的煤种在加热时产生的胶质体粘度不同,根据产生的曲线图形可判定测定Y值,因此测定Y值时要根据曲线图形进行测定,测定时间过早过完都会影响测定结果的准确性。在出现最高点测量上部层面,一般时间间隔为3-5min,曲线最高点的值测定必须要“快“、“准”,抓住最高点;曲线到达最低点测量上下部层面,一般时间间隔为8-10min,时间可以稍长但不能低于8min,下部层面的测定时间过短,胶质体得不到修复,影响测定值的准确性。
(2)呈现“之”字型的煤种最为常见的有:1/3焦精煤、主焦煤、瘦煤、贫瘦煤和气肥煤,不同的是“之”字型的大小有区别,气肥煤和主焦煤的波型相对的大一些,它们的Y值要高,波型越大测得Y值相对越高,在测定过程中,气肥煤比较难掌控,因为曲线多数成“大之”字形,最高点,最低点必须要抓住,而且煤质较软,探针入孔感觉到有阻力即可,分情况进行分力测定。
1.7检测人员
使用探针测定胶质层的最大厚度主要靠经验的积累,每一个人的测定手感不一样,测量胶质层厚度要求测定人员指法要有较精确的灵敏度,包括探针力度的控制,当煤质发生变化时探针力度也要随之发生变化,才能很好的抓住Y值测定点。试验中规定,将探针缓缓插入,直到其下端接触到胶质层时,用手拿住不使其下降而测得的值为准,如果一有阻力即算为上部层面的测定值,此时会出现大的偏差。因为有些煤质(产生胶质体多的煤)在膨胀过程中会产生一种粘稠状的物质,附在上部的表面,会误认为那就是上部层面,从而影响测定值的准确度。探针力度的掌控因人而异,所以导致测定偏差无法杜绝。尽量做到人员的固定性,有足够经验的人员进行测定。
五、结束语
(1) 测定胶质层指数最大厚度Y值结果的准确性关键在于严格执行国家标准操作,把握好实验前的准备工作及实验过程的控制,灵活控制测量时机和对升温速度的掌控,定期对温控仪和热电偶进行鉴定校验。
(2)通过胶质层指数的测定说明,不同的煤种形成胶质体数量不同,结焦性能不同,肥煤的胶质体最多、胶质层最大、结焦性最强。
参考文献:
【1】山东煤炭科技
【2】GB / T 479-2008 烟煤胶质层指数的测定方法
关键词:烟煤 结焦性 胶质层指数(最大厚度Y值) 影响因素
中图分类号:TQ533
引言
胶质层指数是判断烟煤结焦性能的一项重要指标,烟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,胶质层指数的测定过程就是模拟工业焦炉的炼焦的全过程。胶质层指数主要测定胶质层最大厚度(Y值),真实反映了烟煤胶质体的特性和数量,是评定烟煤结焦性能的标志,用Y值表征煤的结焦性能,有很好的可加性,对指导炼焦配煤有重要意义。
1 胶质层测定的主要影響因素分析
1.1煤样的贮存和制备
煤样制备过程中,煤样存放的时间和烘烤的干湿度以及破碎粒度都会对Y值造成影响。
(1)胶质层测定用煤样必须严格防止氧化,从制样到实验不超过15d,因为时间的延长导致氧化程度加深,Y值逐渐减少,体积曲线向平滑下降方向发展。
(2)GB/T479中规定煤样在破碎过程中,使用对辊破碎机逐级破碎,使煤样全部过1.5mm圆孔筛,但不得过度粉碎。因为煤样过细使得煤颗粒的表面积增大,也加大了煤样与空气中氧结合的能力,降低了煤的结焦性,煤样粒度过细使得煤样之间粘结能力发生变化,使用对辊破碎机破碎煤样不得出现饼状,一旦煤样压成饼状将会破坏煤的组织间隙,使得测定值误差偏大。
1.2煤杯
(1)煤样在装杯前要认真清理煤杯内壁和底部,因为任何煤的残余物都会造成新测煤样的体积曲线出现不正确图形,影响测定结果准确性。
(2)煤杯使用时间不得过长,要定期检查煤杯的内径和杯底,应严格符合国家标准的要求,因为煤样的高低和杯底的透气性会直接影响Y值准确度的测定。
1.3炉砖和硅碳棒
(1)在新的实验开始之前,炉砖的温度需要降到室温或者50℃以下,有时甚至需要更换上部砖垛才可进行下一次实验,因为使用热的砖垛,煤杯内的受热强度增大,测得Y值偏差大。
(2)硅碳棒的电阻要求一致,禁止新旧两只硅碳棒同时使用,以及硅碳棒安装过程中一定要注意水平放置,因为硅碳棒可以直接影响煤杯内的受热温度,影响煤样的受热层面,使煤杯内各水平面的煤样受热不均匀,导致等温层面凸凹不平,从而影响Y值的检测。
1.4装杯
正确装好煤杯是保证试验顺利进行并获取准确结果的关键
(1)装煤杯时,避免装填高度的偏差,平行测定时,装填高度相差不应超过1mm;煤粒避免撒入热电偶铁管中,卷有香烟纸的细钢棒不得移动,否则需要重新装杯。因为热电偶接触煤粒影响传热,使受热炉体温度不均匀,导致Y值测定不准确。
1.5温度
胶质层测定中温度是重要的影响因素之一,升温速度一定要均匀,尤其是在350--600℃期间的升温速度更应平稳。因为这是煤样热分解的主要阶段,若升温速度快,Y值偏高,反之则偏低。为了准确测定胶质层最大厚度,期间,对多个煤种的热解过程进行了深入了解,以便在测定中把握好最佳温度的测定过程,见热解试验[1]
国家标准中规定,250℃以前为8℃/min,并要求30min内升到250℃,250℃以后为3℃/min。在350--600℃期间,实际温度与应达到的温度之差不应超过5℃,其余时间不应超过10℃,否则试验作废[2]。因为升温速度不均匀,将会严重影响煤的分解、胶质体的生成和固化以及胶质体的特性。因而,在试验过程中,我们从最初的升温开始要注意升温速度的变化,如若温度变化很大,测得的Y值偏差大,尤其是在250℃以后,煤的软化过程中,一旦出现实际温度与标准温度超过10℃,煤样作废需要重新装杯。
1.6体积曲线
(1)不同特征的煤种在加热时产生的胶质体粘度不同,根据产生的曲线图形可判定测定Y值,因此测定Y值时要根据曲线图形进行测定,测定时间过早过完都会影响测定结果的准确性。在出现最高点测量上部层面,一般时间间隔为3-5min,曲线最高点的值测定必须要“快“、“准”,抓住最高点;曲线到达最低点测量上下部层面,一般时间间隔为8-10min,时间可以稍长但不能低于8min,下部层面的测定时间过短,胶质体得不到修复,影响测定值的准确性。
(2)呈现“之”字型的煤种最为常见的有:1/3焦精煤、主焦煤、瘦煤、贫瘦煤和气肥煤,不同的是“之”字型的大小有区别,气肥煤和主焦煤的波型相对的大一些,它们的Y值要高,波型越大测得Y值相对越高,在测定过程中,气肥煤比较难掌控,因为曲线多数成“大之”字形,最高点,最低点必须要抓住,而且煤质较软,探针入孔感觉到有阻力即可,分情况进行分力测定。
1.7检测人员
使用探针测定胶质层的最大厚度主要靠经验的积累,每一个人的测定手感不一样,测量胶质层厚度要求测定人员指法要有较精确的灵敏度,包括探针力度的控制,当煤质发生变化时探针力度也要随之发生变化,才能很好的抓住Y值测定点。试验中规定,将探针缓缓插入,直到其下端接触到胶质层时,用手拿住不使其下降而测得的值为准,如果一有阻力即算为上部层面的测定值,此时会出现大的偏差。因为有些煤质(产生胶质体多的煤)在膨胀过程中会产生一种粘稠状的物质,附在上部的表面,会误认为那就是上部层面,从而影响测定值的准确度。探针力度的掌控因人而异,所以导致测定偏差无法杜绝。尽量做到人员的固定性,有足够经验的人员进行测定。
五、结束语
(1) 测定胶质层指数最大厚度Y值结果的准确性关键在于严格执行国家标准操作,把握好实验前的准备工作及实验过程的控制,灵活控制测量时机和对升温速度的掌控,定期对温控仪和热电偶进行鉴定校验。
(2)通过胶质层指数的测定说明,不同的煤种形成胶质体数量不同,结焦性能不同,肥煤的胶质体最多、胶质层最大、结焦性最强。
参考文献:
【1】山东煤炭科技
【2】GB / T 479-2008 烟煤胶质层指数的测定方法