煙煤膠質(zhì)層的指數測定技巧知識

　　從今天開(kāi)始，我們將為大家準備煤炭化驗設備使用方法知識講解，不定期為大家講解關(guān)于煤炭類(lèi)的知識，今天來(lái)到了我們鶴壁市天淇?jì)x器儀表公司關(guān)于煤炭化驗設備使用知識課堂的課，關(guān)于煙煤膠質(zhì)層的指數測定技巧知識。

　　一、我們測定煙煤膠質(zhì)層指數目的

　　1、掌握膠質(zhì)層指數測定的原理及方法。

　　2、了解膠質(zhì)層指數測定儀的構造及在加熱過(guò)程中煤杯的變化特征。

　　二、方法原理

　　按規定將煤樣裝入煤杯中加恒壓，煤杯放在特制的電爐內升溫速度進(jìn)行單側加熱，此時(shí)傳至杯內的溫度由上而下依次遞增。因為用單側加熱時(shí)，周?chē)釛l件較好，在煤杯內的煤樣就行成了一系列溫度自下而上遞減的等溫面。當加熱到一定溫度時(shí)，因為上面的煤樣還不到軟化溫度，所以保持原樣不變;中間一部分則因為到了軟化溫度而變成瀝青青狀的膠體—膠質(zhì)體;而下面一部分則因到達固化溫度，而由膠質(zhì)體變成了半焦。因此，煤樣相應形成半焦層、膠質(zhì)層和未軟化的煤樣層三個(gè)等溫層面。用探針測量出膠質(zhì)體的大厚度Y，從實(shí)驗的體積曲線(xiàn)測定終收縮度X。

　　三、儀器和設備

　　雙杯膠質(zhì)層指數測定儀、程序溫控儀、煤杯、探針、加熱爐、熱電偶、煤杯清潔機械裝置、石棉圓墊切墊機。這些都是屬于煤炭化驗設備中的儀器及配件。

　　四、實(shí)驗準備

　　1、煤杯、熱電偶鐵管及壓力盤(pán)上遺留的焦屑等用金鋼紗布人工清潔除干凈，也可用清潔煤杯用的機械裝置清除，方法是用固定煤杯的特制“杯低”和固定煤杯的螺釘把煤杯固定在連接盤(pán)上，啟動(dòng)電動(dòng)機帶動(dòng)煤杯轉動(dòng)，手持裹著(zhù)金剛紗布的圓木棍(直徑約56mm、長(cháng)240mm)伸入煤杯中，并使之緊貼杯壁，將煤杯上的焦屑除去。杯底及壓力盤(pán)上各析氣孔應暢通，熱電偶管內不應有異物。

　　2、紙管：在細鋼棍上用香煙紙粘制成直徑為2.5——3mm、高度約為60mm的紙管。裝煤杯時(shí)將鋼棍插入紙管，紙管下端折約2mm，紙管上端與鋼棍貼緊，防止煤樣進(jìn)入紙管。

　　3、濾紙條：寬約60mm長(cháng)190——200mm。

　　4、石棉圓墊：用厚度為0.5——1.0mm的石棉紙作兩個(gè)直徑為59mm的石棉圓墊。在上部圓墊上有供熱電偶鐵管穿過(guò)的圓孔和上述紙管穿過(guò)的小孔;在下部圓墊上對應壓力盤(pán)上的探測孔處作一標記。

　　5、體積曲線(xiàn)記錄紙：用毫米方格紙做體積曲線(xiàn)記錄紙，其高度與記錄轉筒的高度相同，長(cháng)度略大于轉筒圓周。

　　6、裝煤杯：

　?、賹⒈追湃朊罕蛊湎虏客钩霾糠诌M(jìn)入煤杯底部圓孔中，杯底上放置熱電偶鐵管的凹槽中心點(diǎn)與壓力盤(pán)上電偶的孔洞中心點(diǎn)對準。

　?、趯⑹迚|鋪在杯底上，石棉墊上圓孔應對準杯底上的凹槽，在杯內下部沿壁圍一條濾紙條。將熱電偶鐵管插入煤杯底凹槽，把帶有香煙紙管的鋼棍放在下部石棉圓墊的探測孔標注處，用壓板把熱電偶鐵管和鋼棍固定，并使他們都保持垂直狀態(tài)。

　?、蹖⑷吭嚇拥乖诳s分板上，摻和均勻，攤成厚約10mm的方塊。用直尺將方塊劃分為許多約30mm×30mm的小塊，用長(cháng)方形小鏟按棋盤(pán)式取樣法隔塊分別取出2份試樣，每份試樣質(zhì)量(100±5)g。

　?、軐⒚糠菰嚇佑枚彦F四分法分為4部分，每4次裝入杯中。每裝25g之后，用金屬針將煤樣攤平，但不得搗固。

　?、菰嚇友b完后，將壓板暫時(shí)取下，把上部石棉圓墊小心地平鋪在煤樣上，并將露出的濾紙邊緣折復與石棉墊之上，放入壓力盤(pán)，再用壓板固定熱電偶鐵管。將煤杯放入上部磚垛的爐孔中。把壓力盤(pán)與杠桿到水平。

　?、奕缭嚇釉趯?shí)驗中生成流動(dòng)性很大的膠質(zhì)體溢出壓力盤(pán)，則應按裝煤杯所述重新裝樣實(shí)驗。重新裝樣過(guò)程中，須在折復濾紙后，用壓力盤(pán)壓平，并用直徑2——3mm的石棉繩在濾紙和石棉墊上方沿杯壁和熱電偶鐵管外圍位的縫隙嚴密地堵起來(lái)。

　?、咴谡麄€(gè)裝樣過(guò)程中香煙紙管應保持垂直狀態(tài)。當壓力盤(pán)與杠桿連接好后，在杠桿上掛上砝碼，把細鋼棍小心地由紙管中抽出來(lái)(可輕輕旋轉)，務(wù)必使紙管留在原有位置。如紙管被拔出，或煤粒進(jìn)入了紙管(可用探針試出)，須重新裝樣。

　?、庞锰结槣y量紙管底部時(shí)，將刻度尺放在壓板上，檢查指針是否指在刻度尺的零點(diǎn)。如在零點(diǎn)，則有煤粒進(jìn)入了紙管內，應重新裝樣。

　?、茖犭娕贾糜跓犭娕艰F管中，檢查前杯和后杯熱電偶連接是否正確。

　?、前押撩追礁窦堁b在記錄轉筒上，并使紙上的水平線(xiàn)始、末端彼此銜接起來(lái)。調節記錄轉筒的高低，使其能同時(shí)記錄前、后杯2個(gè)體積曲線(xiàn)。

　?、葯z查活軸軸心到記錄筆尖的距離，并將其調整為600mm，將記錄筆充好墨水。

　?、杉訜嵋郧扒蟪雒簶拥难b填高度。

　?、释幻簶又貜蜏y定時(shí)裝煤高度的允許差為1mm，超過(guò)允許差時(shí)應重新裝樣。

　　五、實(shí)驗步驟

　　1、當上述準備工作就緒后，打開(kāi)程序控溫儀開(kāi)關(guān)，通電熱，并控制兩煤杯杯底升溫速度250℃以前為8℃/min，并要求30min內升到250℃;250℃以后為3℃∕min,每10min記錄一次溫度。在350——600℃期間，實(shí)際溫度與應達到溫度的差不應超過(guò)5℃，在其余時(shí)間表內不應超過(guò)10℃;否則，實(shí)驗作廢。在實(shí)驗中應按時(shí)記錄時(shí)間和溫度，時(shí)間從250℃起開(kāi)始計算，以min為單位。

　　2、溫度到達250℃時(shí)，調節記錄筆尖使之接觸到記錄筒上，固定其位置，并旋轉記錄轉筒一周，畫(huà)出一條“零點(diǎn)線(xiàn)”，再將筆尖對準起點(diǎn)，開(kāi)始記錄體積曲線(xiàn)。

　　3、對一段煤樣，測量膠質(zhì)層層面在體積曲線(xiàn)開(kāi)始下降幾分鐘后開(kāi)始，到溫度升至約650℃時(shí)停止。當試樣的體積曲線(xiàn)呈“山型”或生成流動(dòng)性很大的膠質(zhì)體時(shí)，其膠質(zhì)層層面的測定可適當地提前停止，一般可在膠質(zhì)層大厚度出現后再對上下部層面個(gè)側2——4次即可停止，并立即用石棉繩絨把壓力盤(pán)上探測孔嚴密地堵起來(lái)，以免膠質(zhì)體溢出。

　　4、測量膠質(zhì)層上部層面時(shí)，將探針刻度尺放在壓板上，使探針通過(guò)壓板和壓力盤(pán)上的專(zhuān)用小孔小心地插入紙管中，輕輕往下探測，直到探針接觸到膠質(zhì)層層面。讀取探針刻度毫米數(為層面到杯底的距離)，將讀書(shū)填入記錄表中“膠質(zhì)層上部層面”欄內，并同時(shí)記錄測量層面的時(shí)間。

　　5、測量膠質(zhì)層下部層面時(shí)，用探針首先測出上部層面，然后輕輕穿透膠質(zhì)體到半焦面，將讀數填入記錄表中“膠質(zhì)層下部層面”欄內，同時(shí)記錄測量層面的時(shí)間。探針穿透膠質(zhì)層中抽出時(shí)，均應小心緩慢從事。在軸出時(shí)還應輕輕轉動(dòng)，防止帶出膠質(zhì)體或使膠質(zhì)層內積存的煤氣突然逸出，以免破壞體積曲線(xiàn)形狀和影響層面位置。

　　6、根據轉筒所記錄的體積曲線(xiàn)的形狀及膠質(zhì)體的特性，來(lái)確定測量膠質(zhì)層上、下部層面的頻率。

　?、佼旙w積曲線(xiàn)為之型或波型時(shí)，在體積曲線(xiàn)上升到高點(diǎn)時(shí)測量上部層面，在體積曲線(xiàn)下降到低點(diǎn)時(shí)測量上部面和下部面。如果曲線(xiàn)起伏非常頻繁，可間隔一次或兩次起伏，在體積曲線(xiàn)的高點(diǎn)和低點(diǎn)測量上部層面，并每隔8——10min在體積曲線(xiàn)的低點(diǎn)測量一次下部層面。

　?、诋旙w積曲線(xiàn)分階段符號上述典型或波型時(shí)，上部層面每5min測量一次，下部層面每10min測量一次。

　?、郛旙w積曲線(xiàn)分段符號上述典型情況時(shí)，上、下部層面測量應分階段按其特點(diǎn)依次上述規定進(jìn)行。

　?、墚旙w積曲線(xiàn)為平滑斜降型時(shí)，膠質(zhì)層上、下部層往往不明顯，總使一穿即達杯底。遇此情況時(shí)，可暫時(shí)停20——25min，使層面恢復，然后以每15min不多于一次的頻數測量上部和下部層面，并力求準確探測出下部層面的位置。

　?、萑绻涸趯?shí)驗時(shí)形成流動(dòng)性很大的膠質(zhì)體，下部層面的測定可稍晚開(kāi)始，然后每隔7——8min測量一次，620℃也應堵孔。在測量這種煤的上、下膠質(zhì)層層時(shí)應特別注意，以免探針帶出膠質(zhì)體或叫肢體溢出。

　?、水敎囟冗_730℃時(shí)，實(shí)驗結束。此時(shí)調節記錄筆開(kāi)轉筒，關(guān)閉電源，卸下砝碼，使儀器冷卻。

　?、坍斈z質(zhì)層測定結束后，必須等上部磚垛*冷卻或更換上部磚垛，方可進(jìn)行下一次實(shí)驗。

　?、驮趯?shí)驗過(guò)程中，當煤氣大量從杯底析出時(shí)，應不時(shí)地向電熱元件吹風(fēng)，使從杯底析出的煤氣和炭黑燒掉，以免發(fā)生短路，燒壞硅碳棒、鎳鉻線(xiàn)或影響熱電偶正常工作。

　?、稳鐚?shí)驗時(shí)煤的膠質(zhì)體溢出到壓力盤(pán)上，或在香煙紙管中的膠質(zhì)層層面驟然高起，則實(shí)驗作廢。

　?、贤平梗捍齼x器全部冷卻至室溫后，將煤杯倒置在推焦器底座上的圓孔上，并把煤杯底對準桿中心，然后旋轉絲桿，直至焦塊被推出煤杯為止，盡可能保持塊完整。