膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定方法
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一、引用標(biāo)準(zhǔn)
GB474-1996 煤樣的制備方法
GB/T483-1998 煤炭分析試驗(yàn)方法一般規(guī)定
GB57511986 中國(guó)煤炭分類
二、測(cè)定前準(zhǔn)備工作
(一)、煤樣的準(zhǔn)備
1、膠質(zhì)層煤樣測(cè)定用的煤樣應(yīng)符合以下規(guī)定:A縮制方法符合GB474《煤樣的制備方法》并達(dá)到空氣干燥狀態(tài);B煤樣應(yīng)以對(duì)輥破碎機(jī)破碎全部通過(guò)1.5mm圓孔篩,但不得過(guò)度粉碎。
2、供確定煤炭牌號(hào)的煤樣,應(yīng)一律按煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行減灰(即用相應(yīng)的氯化鋅比重液進(jìn)行浮沉)。
3、膠質(zhì)層測(cè)定所用煤樣需要嚴(yán)格防止氧化。為此,煤樣應(yīng)裝在密封的容器中,儲(chǔ)存在陰涼處。從制樣到試驗(yàn)的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)半個(gè)月,如超過(guò)半個(gè)月,應(yīng)在報(bào)告中注明。
(二)、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備
1、試驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)將煤杯內(nèi)壁、杯底、熱電偶鐵管及壓力盤等上所附著的上次試驗(yàn)留下來(lái)的焦屑、炭黑等用金剛砂布(1.5號(hào)為宜)清理干凈,并把各部件的表面擦光。不得使用金屬工具,使用其他工具時(shí)不得打擊各個(gè)部件。應(yīng)特別仔細(xì)地清潔煤杯底受熱面,清理其氧化層,仔細(xì)地清潔煤杯溝槽、杯底凸起部分和杯底上放置電偶鐵管的凹槽,并用針穿通杯底及壓力盤上各析氣孔。將壓力盤上的探針導(dǎo)向管內(nèi)的煤屑用針穿通并清理干凈,須通過(guò)鉆通(鉆頭直徑為1mm或2mm)。在每次試驗(yàn)前還應(yīng)將熱電偶鐵管內(nèi)部偶然落入的煤粒、炭黑、石棉等物加以清理。
2、在一光滑的細(xì)鋼棍上用香煙紙粘制一個(gè)測(cè)定膠質(zhì)層層面用的單層紙管,紙管的直徑約為2.5—3mm,高度約為48—53mm。應(yīng)能很容易地把鋼管從紙管中抽出來(lái)。
3、石棉圓墊的制作:一般用厚度為0.5—1.0mm的石棉紙做成,直徑為59mm。其中下部圓墊上有一供熱電偶鐵管穿過(guò)的圓孔,且用筆做一個(gè)供帶有香煙紙管的鋼棍所處位置的標(biāo)志;上部石棉墊有兩個(gè)孔,一個(gè)供熱電偶鐵管穿過(guò),另一個(gè)供鋼棍通過(guò)。一般情況下石棉墊是做好的,但上下部圓墊的標(biāo)志和供鋼棍通過(guò)的孔沒有。
4、裝煤杯:
A、將杯底放入煤杯中,務(wù)必使溝槽落到底,且使杯底的凹槽中心點(diǎn)與壓力盤上放熱電偶的孔洞中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。
B、放入石棉墊至杯底,使石棉墊的圓孔對(duì)準(zhǔn)杯底的凹槽。
C、放入濾紙條,尺寸寬為55mm,長(zhǎng)為190—200mm。
D、將熱電偶鐵管放入杯度的凹槽,將帶有香煙紙的鋼棍放在下部石棉墊上面已做好的標(biāo)志上,用壓板把熱電偶鐵管和鋼棍固定,使其垂直狀態(tài)。
E、將收到的煤樣(約500g)倒在鐵板上,摻合三次,然后用棋盤法分別取出兩分煤樣,每份煤樣約(100±0.5)g,棋盤法的方格尺寸約為(30×30mm)。
F、然后將每份煤樣再次摻合三次,用堆錐四分法分為四部分,每份約為25克。分4次裝入煤杯,每份裝完后用金屬針將其拔平,不得搗固,切記要對(duì)角裝。
G、煤樣裝完后,將壓板暫時(shí)取下,把上部石棉墊小心地鋪在煤樣上,并將露出的濾紙條邊緣折復(fù)于石棉墊之上。
H、將帶有探針導(dǎo)向管的壓力盤放入,再用壓板將熱電偶及鋼棍固定。
I、將裝好的煤杯放入上部磚垛的爐孔中,將智能感應(yīng)機(jī)械手用螺栓固定在煤杯之上,將壓力盤與杠桿連接起來(lái),掛上砝碼,將杠桿調(diào)節(jié)到水平,(用水準(zhǔn)儀測(cè)試一下)。
J、調(diào)節(jié)指示體積變化的挑針,傳感器零點(diǎn)指示標(biāo)志高度一般為7cm左右。
K、將細(xì)鋼棍從紙管中輕輕旋轉(zhuǎn)抽出來(lái),務(wù)必使紙管留在原有位置,如紙管被拔出或煤粒進(jìn)入紙管,均應(yīng)重新裝樣。裝好標(biāo)準(zhǔn)探針。
L、將熱電偶插入鐵管中。
三、實(shí)驗(yàn)方法
1 、加熱速度規(guī)定:在開始30 分鐘內(nèi)為8 ℃ /分升至250 ℃ ,以后為3 ℃/分的升溫速度,每10 分鐘記錄一次溫度。在350-600 ℃ 間控制溫差不大干5 ℃,在其余時(shí)間不大于10 ℃ ,否則作廢重作,時(shí)間從250 ℃ 開始計(jì)算。
2 、當(dāng)溫度升到250 ℃ 時(shí),調(diào)好筆尖開始記錄,并先確定“另點(diǎn)線”,再將筆尖對(duì)準(zhǔn)起點(diǎn),開始繪體積曲線。
3 、一般煤樣,當(dāng)體積曲線開始下降后smm 后開始測(cè)量膠質(zhì)層上部層面,下降10mm后開始測(cè)下部層面,到650 ℃ 時(shí)停止測(cè)層面,如體積曲線呈山型或生成流動(dòng)性大的膠質(zhì)體時(shí),可適當(dāng)?shù)靥崆巴V箿y(cè)定.一般可在膠質(zhì)厚度出現(xiàn)后,再對(duì)上下層面各測(cè)2-3 次即可停止,并立即用石棉絨堵住探測(cè)孔,以免膠面體溢出。測(cè)量上部層面時(shí),用探針通過(guò)小孔,當(dāng)感覺到接觸膠質(zhì)層時(shí),讀取層面到杯底的距離,記錄在“上層層面”欄內(nèi),并同時(shí)記錄時(shí)間(以250 ℃ 起計(jì)算時(shí)間,以分為單位)。測(cè)量下部層面時(shí),將探針小心穿過(guò)膠質(zhì)層,直到半焦的堅(jiān)固層為止,并進(jìn)行記錄距離和時(shí)間??靥结槼槌鰰r(shí),輕輕轉(zhuǎn)動(dòng),防止帶出膠質(zhì)體和跑出煤氣,會(huì)影響體積曲線形狀和層面位置。
4 、鋇組量上,下層面的次數(shù),根據(jù)體積曲線,形狀及膠質(zhì)體的特性確定.
( 1 )呈之字型或波型時(shí),在體積曲線上升到點(diǎn)時(shí),測(cè)量上部層面,當(dāng)曲線下降到點(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,在體積曲線的點(diǎn)和點(diǎn)測(cè)量上部層面,并每隔8-10 分鐘在體積曲線的點(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。( 5 )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)
( 6 )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.
( 7 )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。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
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)方向的距離準(zhǔn)到0.5mm,作為膠質(zhì)層厚度。
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 )。