關于煙煤膠質層指數測定方法中一些問題的探討

摘 要：膠質層指數是判斷煤的結焦性能的一項重要指標，是煤炭分類指標之一，同時對煉焦配煤有著重要的指導作用。本文就膠質層指數測定方法中的一些問題進行探討。

關鍵詞：膠質層指數 測定方法 探討

中圖分類號：TQ533文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（c）-0103-02

膠質層指數測定是模擬工業焦爐的炭化室反應而設計的。將煤樣置于一個特制的煤杯里進行單側加熱，使其形成一系列的等溫層面。各煤層溫度由加熱端開始遞降，并形成半膠層、膠質層和未軟化的煤樣層三個部分。膠質層指數測定實際上就是我們用探針測出膠質體的最大厚度—— Y，用它來表示結焦性。

膠質層指數的測定過程反映了工業焦爐煉焦的全過程，人們可以通過研究膠質層的測定過程，來研究煉焦過程的機理。

膠質層的最大厚度Y值直接反映了煤的膠質體的特性和數量，是煤的結焦性能好壞的一個標志，因此，它被列為我國煙煤分類的一項工藝性指標—— 當粘結指數大于85時，可用Y值和揮發分來確定煤的牌號。此外，Y值也可以指導配煤煉焦。

基于煙煤膠質層指數的重要性，現目前，國內還沒有膠質層標準樣品。那么，怎樣準確測定煙煤膠質層、減少實驗誤差、滿足國家標準要求的重復性和再現性等等問題就擺在了我們面前，下面，本人就實際工作中發現的一些問題及解決辦法同大家探討。

1 煤樣的裝填高度

國標GB/T479-2000給出了一個計算公式：

h=H-（a+b）

式中：h—— 煤樣的裝填高度，mm；

H—— 由杯底上表面到杯口的高度，mm；

a—— 由壓力盤上表面到杯口的距離，mm；

b—— 壓力盤和兩個石棉圓墊的總厚度，mm；

2 硅碳棒阻值的選擇

國標GB/T479-2000給出了具體要求，需要強調的是國標要求硅碳棒的阻值在6～8 Ω，實際上可能大多數硅碳棒的阻值達不到此要求，但是只要能滿足國標要求的升溫條件即可。

單個煤杯下面串聯的一組硅碳棒的阻值要選阻值相近的，需用萬用表測量，以保證加熱過程中的升溫速度的穩定性。

3 實驗中施加于煤樣橫截面上的壓強如何校正

實驗中施加于煤樣橫截面上的壓強國標GB/T479—— 2000給的是9.8 N/cm2，校正的方法也有，比較復雜，下面的方法既準確可靠又簡便。

將被測的儀器杠桿向外旋90 °，裝上壓力盤，并將壓力盤垂直放在一個最大稱量為30 kg左右的臺秤的秤盤上，加上砝碼并將杠桿調到水平后進行稱量。這時稱得的質量要等于27.4 kg，也就是和煤樣的橫截面積相等，這時的壓強剛好是9.8 N/cm2，否則，就應該增減砝碼的重量。

4 煤杯對實驗有何影響

煤杯國標GB/T479—— 2000有具體要求，這里要說的是除了要達到國標所要求的外，特別要在實驗前觀察一下杯底，看看杯底的小孔有沒有堵塞現象，如有，一定要疏通，否則，影響到透氣性，進而影響到實驗結果。

5 測試用的探針有何要求

測試用的探針國標要求長度是118 mm，但是我們買來的探針一般都比較長，所以使用前必須要給它截去一段，截取時要注意，多留0.5 mm，避免你截取的長度不夠。對于多余的0.5 mm我們可以先用較粗的砂紙打磨，差不多的時候再用細砂紙小心地打磨，以保證測試用的探針達到國標的長度要求。

6 升溫速度對膠質層測定有何影響

現在膠質層測定一般都用程序控溫儀，所以基本上都能達到國標的要求。這里要強調的是250 ℃以前，煤樣不會發生熱分解，600 ℃以后煤樣已完全固化，所以這兩個溫度段對升溫速度的要求可以寬松些。350～600 ℃這個溫度段是煤發生分解并形成膠質體的階段，升溫速度對測試的結果影響很大，這個階段對升溫速度就需要嚴格控制。

7 730 ℃以后體積曲線如何處理

有些煤樣已到了730 ℃，但體積曲線還沒有走平線，這時有恒溫條件的就需要在730 ℃恒溫5～10 min，沒有恒溫條件的就應該讓記錄筆繼續走，直到體積曲線走平線為止。

8 膠質層測定中探針下探的力度如何掌握

膠質層測定中的探針下探的力度，應該根據不同的煤種、不同的體積曲線來確定。

（1）對于弱粘結、不粘結、無煙煤、1/2中粘結、長焰煤、貧煤或廋煤等，它們的膠質層厚度不大，一般它們的體積曲線是平滑斜降型或平滑下降型，我們在測量這部分煤樣時，力度就需要輕一點，要不然就很容易把膠質層的底部穿透。

（2）對于氣煤、部分氣肥煤或焦煤，它們的膠質層厚度中等，一般它們的體積曲線是波型、微波型，我們在測量這部分煤樣時，力度就需要稍大一點，也不必擔心膠質層的底部會被穿透。

（3）對于部分氣肥煤、焦煤或肥煤，它們的膠質層厚度比較大，一般它們的體積曲線是之字型、山型或之山混合型，我們在測量這部分煤樣時，力度就需要大一點，因為它們的膠質層厚度比較厚，不使點力可能就測不到完整膠質層厚度，進而影響到測試結果。

9 不同煤種、不同的體積曲線對應的膠質層厚度的大致區間

本人根據多年的測試經驗總結出不同煤種、不同的體積曲線對應的膠質層厚度的大致區間，僅供參考：

無煙煤、不粘結、貧煤的膠質層厚度為零，曲線型是平滑斜降或平滑下降型。

長焰煤的膠質層厚度一般在0～5 mm之間，曲線型是平滑斜降或平滑下降型。

弱粘結、1/2中粘結、貧廋煤的膠質層厚度一般在0～9 mm之間，曲線型是平滑斜降、平滑下降型或微波型。

廋煤的膠質層厚度一般在8～12 mm之間，曲線型是平滑下降型、微波型或波型。

氣煤、焦煤、1/3焦煤的膠質層厚度一般在12～25 mm之間，曲線型是波型、之字型、山型或之山混合型。

氣肥煤、肥煤的膠質層厚度一般大于25 mm曲線型是之字型、山型或之山混合型。

10 結語

影響煤樣的膠質層厚度測定的因素還有許多，大家在實際檢測工作中需慢慢摸索，積累經驗，努力提高煙煤膠質層Y值的準確性。

參考文獻

[1]李英華.煤質分析應用技術指南[M].北京：中國標準出版社，2009.

[2]段云龍.煤炭實驗方法標準及其說明[M].北京：中國標準出版社，1991.

[3]GB/T479-2000.煙煤膠質層指數測定方法[S].