关于提高烟煤粘结指数测定准确性的思考

胡博 张婧蔚(新疆维吾尔自治区煤炭煤层气测试研究所，新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引言

对煤进行粘结指数的测定需要在相应的规定下，使用规定的无烟煤与试验煤样进行混合，将其进行加热，使其快速成焦，然后使用转鼓对焦块的耐磨强度进行检验，检验出煤样的粘结能力。煤的结焦性与粘结性指数是对煤进行评价的主要标准，同时进行煤分类的重要依据。烟煤，特别是炼焦煤，它的粘结指数不仅仅是一个工艺性的指标，同时更是一个较为关键的计价指标。

1 烟煤粘结指数测定用煤样

1.1 煤样的制备与存放

由于煤炭在存储的过程当中十分容易受到风化，煤炭在风化后的碳含量极低，但是氧的含量却会增加，导致煤炭的粘结指数直线下降。所以在进行采集粘结指数测定的煤样时，必须严格按照国家相关标准进行采集工作，采取并未受到破坏已经碎裂的煤样。在采集样品的过程中，还要对样品的防氧化工作重点防范，因为煤样受到氧化后会使粘结指数的测定以及其粘结的能力受到一定的影响，所以对采集样品的时间要进行严格的把控，时间不得超过7天。煤样存放的时间也不宜过长，因为长时间存放会导致煤样逐渐产生氧化现象，最终影响煤样的粘结指数测定的结果，如果存放时间在7天之内，那么不会对煤样的粘结指数测定造成太大的影响，因此将煤样确定后，需要在7天之内得出粘结指数的测定结果。

进行煤样制备的方法：制样的制备是需要严格按照国家级相关规定进行的，粒度的组成决定了粘结指标的测值，如果是0.1～0.2毫米之间的粒级，且其质量百分数小于其自身的20%，这种数据所代表的就是粒度偏细且粘结数值过高；如果在0.1～0.2毫米之间，且质量百分数大于其自身的35%，则表示试样的粒度组成偏粗，而且粘结指数较小。所以，最终得出的结论是，被检测样品的粒级必须要在0.1～0.2毫米之间，且比例必须严格控制在20%～35%，对于煤样的存放必须放在相对较封闭干燥的容器内，且需要放置在阴凉处保存。

另外，进行烟煤粘结指数的测定时，不仅要严格要求煤样的粒度，另外还需要注重煤样的状态，需要在空气干燥的环境下进行煤样的制备。但是在实际的操作过程当中，干燥不够以及过量的干燥时有发生。在干燥不够的情况下进行煤样的粘结指数测定，煤样依然存在一定的水分，这些水分一般是机械的吸附使煤粒结合了，由于吸附的作用，使煤粒之间的结合过于紧密，虽然这样的煤样在加热的过程当中，水分会蒸发，但是在加热的过程尤为迅速，煤粒之间的结合比无水分的煤粒结合更加紧固，得出的测定结果就会过高。而在干燥过量的情况下进行测定，不仅煤炭外在的水分会消失，煤炭内的水分也在消耗，这些水分消耗后，会使煤炭的内部呈现空虚的状态，使煤炭变形，进而导致粘结性较低。因此在进行测定时，必须要在符合标准的环境下、选择标准的干燥方式进行。

1.2 选购专用无烟煤

进行烟煤粘接指数的测定，所选取的煤样需要选择宁夏汝箕沟煤矿按照GB14181的规定所制成的，因该煤样已经通过国家煤检中心的检测鉴定了。鉴定无烟煤的技术要求分别有：煤的水分小于要2.5%；灰分要小于4%；，挥发分要小于8%；粒度需要保持在0.1～0.2毫米之间；超过0.2毫米以上的不可超过4%，且小于0.1毫米的不可超过6%。

2 烟煤粘结指数的测定

2.1 正确的搅拌方法与时间控制

煤样是否能够均匀的混合，完全是由搅拌时间及方法来掌控的，将两者均匀的混合在一起，才能保证测定结果的精准度，所以在进行试样时，必须严格的按照国家级标准，将坩埚角度倾斜为45°，并对其进行逆时针旋转，使其旋转频率保证在每分钟15r，与此同时搅拌需要进行顺时针的旋转，并使其动作频率保持在每分钟150r，而且要求搅拌丝的环部与干锅底部和底部相连部分能够紧密进行搅拌，这样才可以保证煤样与无烟煤之间的能够搅拌均匀，同时还要保证整个搅拌过程必须控制在2分钟之内。

2.2 马弗炉的温度控制与回升速度

搅拌好的混合物必须严格按照国标规定方法进行下一步程序，需要将混合物放入850℃的马弗炉内，颅内温度的标准是为850℃，不可大于或者小于10℃，这样才能保证混合物的焦化效果。

根据实验数据所表明(如表1)，焦化时间相同、温度不同的情况下，最终得出的结果也会有所不同。测定结果会随着炉内温度升高而升高。在马弗炉进行加热时效率不足，就会导致温度回升较慢，使焦化时间缩短，所以最终的测定结果就会偏低，基于此便可以利用提升颅内温度的方法来解决这一问题，以此来保证流程严格按照国家规定标准来进行，符合温度回升速度的基本要求。

表1 煤样的对比试验结果

2.3 压块质量及方法

用制定规格的压块来进行外力的加压，使以及熔融的煤粒粘结无烟煤。实验证明，压块质量的大小直接影响着粘结度，所以在压块选择时一定要选择国标规定的镍铭钢压块，且其重量必须保持在110～115克之间。压块在经过多次的使用后会出现剥蚀现象，所以工作人员要对压块进行监控，将质量小于100克的压块及时进行更换，以免影响到最终的测定结果。

2.4 转鼓时间和转速

粘结指数所表示的是煤样在制定条件下形成的焦块的耐磨程度以及抗破坏力的大小的指数，而转速与时间直接影响着破坏力的大小，转速越快时间越长，焦块所承受的研磨力也就越大，粘结的指数也就会越小。因此，在进行转鼓的转速鉴定时，需要邀请有资质的相关部门来进行鉴定，以此保证转鼓的转速可以达到每分钟50r，并将转动的时间保证在5分钟以内，使其总转速保证在每分钟250r。

3 烟煤连接指数测样及制定影响因素

3.1 烟煤采制影响因素

我国的粘结指数测定的标准是以宁夏汝箕沟所产的乌木烟煤作为测量标准的。无烟煤与烟煤的区别不是很大，所以很容易造成混淆的状况。所以我们要注意的就是在每一次打开烟煤测试样品袋时，必须要对不同批次的样品进行平衡测试，以此来保证标准样品的质量。煤样的粒径是否合乎标准，对于G值确定的影响非常大。在《烟煤粘结指标测定》当中明确的指出了：颗粒的尺寸应为0.2毫米，应占总体煤样的20%，剩余的粒度应在0.2毫米以下。

在对煤样进行分析时，会遇到很多不合格的样品，确定不合格样品应该取20%～35%的样品下限来确定，这样评定不合格样品的方式可以很好的保证分析结果在允许范围内，使煤样的质量得到保证。由于试验环境的不同，会出现较低的颗粒，最低的尺寸也在0.2毫米以下，但在正常的试验环境下，颗粒尺寸会在小于0.2毫米，且0.1毫米与0.2毫米之间的比例则在20%和35%，在这种情况下，进行试验前需要对煤样进行均匀的混合。

3.2 材质样方法程序的影响因素

在进行烟煤的样品制作时，需要经过几个流程：破碎、收缩、混合。在进行烟煤的试样制备时，如果在最终破碎阶段时磨削的时间过长，这样会影响粘结剂指标测量的测量结果。因此，技术人员在进行样品制备时，需要对其进行破碎、混合、收缩的过程进行分析，过程中还要严格控制磨削时间，以免对最终分析结果产生影响。根据具体数据我们可以看出磨削时间一旦过长就会出现煤样过细的情况，严重时就会导致粘结的指数下降。所以在进行粘结指数的测定时，应将煤样的消磨时间控制在1.5分钟左右，并且还要用特殊的无烟煤作为其自身的粘结标准值。接下来就要对搅拌的时间与方法、压块放置及温度回升的时间进行分析，分析后的结果要与国际标准进行对比。在对比的过程中我们发现，最终结果要比国际标准焦化标准要高，在抽样员进行取样时，要取煤堆下一米的样煤，煤样的采集会对粘结指数的最终结果产生非常大的影响。采用代表性的煤样可对粘结指标的最终结果的测定起到良好的作用。样品进行加工过程中要依次进行破碎、混合、收缩流程，工作人员需要对各流程的数据作出针对性分析，严格控制破碎颗粒尺寸及破碎时间，避免对后期分析造成影响。磨削的过程过长，煤样就会产生过细的情况，影响到最终的粘结指数结果，导致粘结指数过低。所以工作人员在进行粘结指标样品制定时，应选取封闭式破碎机在1.5分钟内进行破碎，并且破碎机的工作时间不可超过2分钟。

4 结语

在进行烟煤粘结指数的测定时，需要全方面的对能够产生影响的因素进行分析，并注意过程当中的每一个环节与细节，只有严格遵循国家提出的标准以及操作规范，才能够进一步使烟煤指数的准确率得到保证。另外，根据大量的实验数据与经验可知，使用手工将煤样进行碾碎时，需要进行层层的过筛，但是按照相关的标准以及方式进行粘结指数测定的煤样进行制备，可以使得煤样最初的物理化学性能以及工艺的特性得到保证，使得测定结果更加真实。