如何準確測定煤中膠質層最大厚度值

劉金華

摘 要：本文主要從試樣的制備、實驗整個過程的控溫以及測量手法等幾個方面研究了影響膠質層指數測定結果的因素，通過研究制定了一些有效的操作措施使膠質層的測定結果更加準確、可靠，更好的指導生產。

關鍵詞：影響；措施；結果；準確

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.068

0 前言

目前我公司焦化廠年產焦炭約500多萬噸，煤質量的好壞直接影響焦炭的質而煤的膠質層最大厚度Y值作為表征煙煤結焦性的一個重要指標，是對指導焦化廠配煤以及進廠煤驗收不可缺少的一個重要數據，為此，如何準確測定膠質層指數就顯得尤為重要。

1 煤樣的縮分和制備

（1）煤樣的縮分是一個很重要的環節，如處理不好將嚴重影響分析結果的準確性。煤樣的粒度大小是影響煤樣縮分均勻性的主要因素，粒度越小越易混勻。在煤樣混勻縮分過程中，最好減小煤樣的粒度，盡量使煤樣的粒度達到3㎜以下，這樣可以更好的保證煤樣的代表性，以減少樣品縮分不均勻產生的偏差。

（2）國標要求膠質層試驗所需的煤樣應該進行空干（即在自然條件下進行干燥）。由于我們地處南方空氣濕度大，特別是夏天比較潮濕無法使煤樣在自然條件下進行干燥，所以一般使用烘箱對煤樣進行干燥，但烘箱溫度過高會導致煤變質，特別是一些易氧化的煤，煤樣一旦氧化變質后會使膠質層的測定結果變小，從而影響結果的準確性，所以煤樣干燥時盡可能在低溫下進行，建議把烘箱溫度設定在40℃以下。同時煤樣干燥時應盡可能平鋪的薄一點（不要超過10mm）以便水分蒸發，且每隔半小時翻一次煤樣，以避免煤樣因內部發熱而變質。

（3）煤樣的制備盡量采用對輥式破碎機破碎，并且邊破碎邊篩分，避免發生煤樣反復破碎后再篩分的情況，以確保煤樣不會過細，因為煤樣太細話會影響裝煤高度，從而影響測定結果，特別是對收縮度的影響較大。

2 實驗前的準備工作

（1）實驗用的煤杯一定要清洗干凈，因為煤杯壁殘留的焦渣會影響煤樣在實驗過程中的膨脹、收縮，影響測定結果的正確性。

（2）嚴格按國標要求進行煤樣裝杯，將樣品全部倒在縮分板上，混勻、攤成約10mm的小方塊，用網格法稱取100±0.5g煤樣，然后將試樣用堆錐四分法分四部分，分四次裝入煤杯，，每次25g，用金屬針將煤樣攤平，但不得搗固，否則會影響試樣的膨脹、收縮，從而影響測定結果。

（3）煤杯裝好后要確保壓力盤能夠在煤杯中上下自由移動，否則在實驗過程中會影響煤的膨脹、收縮。

（4）在進行實驗前抽出細鋼棍時一定要注意輕輕旋轉，緩慢的抽出，務使香煙紙管留在原來位置，如紙管被拔出或煤粒進入紙管，都需要重新裝樣，否則同樣影響測定結果的準確性。

3 測定設備與溫控設備

在膠質層的測定過程中，溫度控制是否準確對測定結果存在很大的影響。不同的煤種所形成的曲線圖形是各異的，一般情況下曲線走勢平穩無很大幅度的膨脹收縮，其溫度應該按規定要求穩定的上升，如圖1：

如果煤的體積曲線膨脹、收縮的比較厲害，成“之”字形，因其收縮過程放出大量的熱，其溫度曲線也會隨著上下波動，如圖2所示：

所以在實驗時應隨時注意曲線和溫度的變化情況，如果曲線突然上升而溫度波動在規定范圍內的話則實驗正常，反之則實驗作廢；在實驗時如溫度突然升高，則會導致膠質層的測定值變大，從而影響最終結果。如發現溫度曲線經常大范圍的波動，如熱電偶正常則應該及時更換溫控儀，以確保分析結果的準確。

在固定熱電偶套管時，一定要把套管固定好，使其不能上下移動，因為在實驗時，當煤杯中的煤樣產生大量膠質體時，其內部壓力會很大，會使套管移動，從而影響溫度控制，最終對結果產生影響。

此外，對于一些易耗件如：硅碳棒、煤杯、探針要定期檢查及時更換。

4 實驗的測定過程

現在基本上還是采用人工使用探針進行測定，所以要提高測定過程的準確性，就需要注意一些細節。首先，測定過程中一定要找準探孔，在實際工作中由于探孔沒用找準而導致探孔內紙管破損的情況時有發生，一旦紙管被捅破會導致煤粒進入到紙管面，使得測定結果大于其實際值；其次，在測定過程中，不要讓探針自由落體下去，要輕拿輕放，防止扎穿上層膠質體，使測定結果偏小；此外，對于畫“波”形或“之”型曲線的煤樣，一定要掌握好測定的時機，測早、測晚都會影響最終結果的準確性，尤其是“之”型曲線，由于膨脹、收縮比較激烈，比較難以測定，下面具體舉例說明一下：

如圖3所示：在A點時測定，由于曲線還沒有達到最高點會使測定結果偏小；在B點時測定，由于曲線已經開始下降也會使使測定結果偏小；而在C點時測定，由于曲線還未下降到最低點會使測定結果偏大；而在D點測定時，由于曲線已經開始上升同樣會使測定結果偏大。所以我們在測定這類曲線煤樣時一定要注意好曲線的變化情況，及時掌握好測定時機，這樣會使我們的測定結果更加準確。

5 結 論

（1）膠質層樣品一定要縮分均勻確保樣品代表性，同時要注意烘樣的溫度避免樣品氧化。

（2）注意煤杯的清洗及裝煤的各個環節，確保裝好的煤杯滿足實驗要求。

（3）實驗過程時刻注意溫度變化情況，此外，定期對溫控儀、熱電偶進行檢定校驗，確保溫度滿足實驗要求。

（4）測定過程要注意好曲線的變化情況，掌握好測定時機，注意測定細節，確保測定結果準確。

總之，在煤的干燥、制樣、洗煤杯、裝樣、溫度控制、測定過程等步驟中，任何一個步驟出現偏差都會對膠質層指數的測定帶來偏差，都會影響膠質層指數測定結果的準確性。因此，我們每一步都要注意，以確保最終結果準確。

參考文獻：

[1]GB/T479-2000，煙煤膠質層指數測定方法[S].