影响煤粘结指数测定准确性的因素
摘要：为了提高煤粘结指数测定的准确度，本文考察了制样时间、制样粒度、焦化温度、焦化时间、灰分、样品制备后保留时间等因素影响。探讨了不同试验条件下同一煤样粘结指数测定结果的差异。试验结果表明，以上各因素在不同条件下对测定结果的准确性影响较大。 关键词：粘结指数准确度影响因素
中图分类号TQ520.62文献标识码： A 文章编号:1001-3709(2006)06-0021-03
煤的粘结指数是判断烟煤粘结性和结焦性的重要指标，也是表征烟煤粘结性的主要参数。近年来，随着煤价上涨，越来越多的企业把粘结指数作为煤价结算的重要依据。因此，准确测定煤的粘结指数，真实反映来煤质量，对提高企业的生产效益和经济效益具有重要意义。
1 试验内容
实验分别在不同条件下，对4种焦煤的粘结指数进行了测定，试样序号依次为1#、2#、3#、4# 1.1制样粒度的影响
试样的制样时间为30s，然后用0.2mm标准筛筛分，再分别对过筛和没过筛的试样进行粘结指数测定，数据见表1。
表1 不同粒度对粘结指数的影响 % 试样 1# 2# 3# 4# 过0.2mm筛 83.65 78.98 74.54 81.92 未过0.2mm筛 80.64 74.70 72.71 79.94 差值 -3.01 -4.28 -2.33 -1.98 由表1 可见，未过筛的测定值明显低于过筛的测定值，即煤样粒度增大，粘结指数有减小的趋势，煤种不同，幅度也有所不同。因此，试验中应严格规定被测煤样的粒度。 1.2 制样时间的影响
在密封式制样机中，按不同的时间制样，但样品都过0.2mm 标准筛， 结果见表2。
表2 制样时间对粘结指数的影响 % 试样 1# 2# 3# 4# 制样时间30s 89.57 81.88 62.86 69.14 制样时间90s 83.96 70.68 36.54 58.02 差值 -5.61 -11.20 -26.32 -11.12 由表2可见，测定值随着制样时间的增加而降低。这主要是因为随着制样时间增加导致煤样升温氧化，粘结指数随之减少。从表2 还可以看出，制样时间对粘结指数低的煤种影响较大。因此，只有按标准严格控制好制样时间，所得结果才具有可比性。
2 焦化过程的影响
2.1 焦化温度的影响
按不同焦化温度进行试验(制样时间为30s，样品都过0.2mm筛，焦化时间15min) ，所得结果见表3。
表3 焦化温度对粘结指数的影响 % 温度℃ 1#（25#JM） 测定值 850 800 900 83.65 81.73 83.94 差值 - -1.92 +0.29 2#（1/3JM） 测定值 74.54 70.64 75.56 差值 - -3.9 +1.02 3#(15#JM) 测定值 82.80 61.39 73.48 差值 - -11.41 +0.68 由表3 可见，随焦化温度的升高，粘结指数有偏高的趋势，而且煤种不同，偏高的幅度也不同。焦化温度对15#焦煤影响较大，当温度低于标准温度50℃ 时， 有11.40% 的误差。但当温度高于850℃时，由于煤样早已成焦，故对粘结指数影响不大。所以，在试验中一定要将焦化温度控制在850℃±10℃，且必须保证炉温在试样放入马弗炉后6min内迅速恢复到850℃。因为温度回升速度的快慢决定了有效温度下的焦化时间，影响试验结果。若回升速度慢，有效温度下的焦化时间短，测定结果就会偏低。在实际操作中，一般把入炉温度提至860℃，以充分保证炉温在关闭炉门6min 内迅速升温至850℃，并保持至15min 结焦结束。 2.2焦化时间的影响
不同焦化时间(制样时间为30s，样品都过0.2mm筛，焦化时间15min)测定的数值见表4。
表4 焦化时间对粘结指数的影响 % 时间min 15 10 13 17 1#（25#JM） 测定值 83.65 82.29 83.01 83.97 差值 - -0.36 -0.64 +0.32 2#（1/3JM） 测定值 74.54 72.77 73.67 74.89 差值 - -1.77 -0.87 +0.35 3#(15#JM) 测定值 72.80 68.30 70.80 73.08 差值 - -4.50 -2.00 +0.28 由表4 可见，随焦化时间的延长，粘结指数略有偏高，但并不显著。主要是因为在850℃时，煤样能在短时间内迅速成为性质较稳定焦样。为了获得重复性
和再现性都很好的测定结果，一是按规定用定期校正的秒表严格控制焦化时间为15min; 二是保证炉温在6min 内迅速恢复至850℃。 2.3煤样的混合均匀程度
因为搅拌的时间和方法直接影响煤样和无烟煤混合的均匀程度，所以试验中应严格按照国标规定的时间和步骤进行，搅拌2min，使煤料和无烟煤充分混合。由于不同分析者的操作误差较大，所以实际操作中，同一样品按同一方法。搅拌时，将搅拌棒伸到坩埚底部，沿坩埚壁做顺时针旋转，左手45度逆时针转动坩埚，右手转搅拌棒的速度一定要控制好，保证在2min 内达到规定的转速。 2.4 压块质量的影响
压块的质量直接影响煤样和无烟煤的粘结程度，压块的质量越大，粘结越好，粘结指数也会偏高，反之会使结果偏低。所以，试验中要按照标准使用质量为110-115g的铂铬钢压块，连续使用一段时间后，须确认一下压块质量。如达不到要求，就应废弃不用。放入压块前，先用搅拌棒把坩埚中搅拌好的沿壁混合样拨下，使其比中间部分稍低后，再放入压块，以保证混合样完全处于压块之下，否则，测定结果偏低。 2.5 转鼓转速和时间的影响
粘结指数是表示煤样在规定条件下所成焦块的耐磨强度或对破坏抵抗力大小的指标，转速越快、时间越长，焦块所受的研磨力也越大，粘结指数就越小。因此， 须保证2次转鼓实验均达到200r/5min，并以1mm 标准筛的筛上物为称量物，保 证分析结果准确可靠。 2.6灰分对粘结指数的影响
为了考察灰分对粘结指数的影响，分别将3种不同炼焦煤的灰分(＜0.2mm)按不同配比加入煤料进行实验，其结果见表5。
表5 灰分对粘结指数的影响 % 增加灰分 0 5 10 15 20 1#（25#JM） 测定值 83.65 74.80 64.81 51.68 32.96 差值 - -8.85 -18.84 -31.97 -50.69 2#（1/3JM） 测定值 差值 74.54 61.82 47.51 27.90 18 - -12.72 -27.03 -46.46 - 3#(15#JM) 测定值 72.80 47.52 22.18 不粘结 - 差值 - -25.58 -50.62 - - 由由表5 可见，灰分对粘结指数的影响较大，灰分含量越大，粘结指数越小，但影响程度因煤种而异。若粘结指数测定中无减灰规定，则更能真实地反映不同灰分的同一煤种的粘结性，对配煤炼焦更具指导意义。