浅析烟煤黏结指数测试应注意的问题

王红娟

陕西省煤炭运销（集团）有限责任公司韩城分公司

摘要：通过对烟煤黏结指数测试过程影响因素进行分析，提出准确测试烟煤黏结指数应注意的几个问题。

关键词：黏结指数；测试；注意问题

黏结指数是评价煤的塑性的一个指标，是判断烟煤的黏结性、结焦性的一个关键指标，是中国煤炭分类国家标准中确定烟煤工艺类别的主要指标之一。根据煤的黏结指数可以大致确定煤的工艺类别及主要用途。在炼焦工业中常利用煤的挥发份和黏结指数图，了解各种煤在炼焦配煤中的作用。尤其对指导炼焦配煤，确定经济合理的配煤比例具有一定的意义。同时测试烟煤黏结指数又是评价烟煤在热加工过程中黏结能力的重要指标，由此可见准确测定烟煤的黏结指数具有十分重要的意义。而烟煤黏结指数测试项目又是一个规范性很强的项目，影响烟煤黏结指数测试结果准确性的因素是多方面的，现就测试中应注意的问题分析如下：

1.选购专用无烟煤

测定烟煤黏结指数专用无烟煤，必须选用以宁夏汝箕沟煤矿

按GB/T14181-2010规定条件制成的，并经国家煤炭质量监督检验中心最终鉴定合格的专用无烟煤。专用无烟煤粒度为0.1～0.2mm。其中粒度大于0.2mm的筛上物质量分数应不大于4.00%；粒度小于0.1mm的筛下物质量分数应不大于6.00%。水分、灰分和挥发分的指标要求：水分（Mad）小于2.50%；灰分（Ad）小于4.00%；挥发分（Vdaf）小于8.00%。

2.试验煤样粒度组成及试样放置时间

黏结指数测试煤样要求应达到空气干燥状态、粒度小于0.2mm的分析煤样，其中0.1～0.2mm的煤粒占全部煤样的20%～35%。如果煤样中0.1～0.2mmmm粒度级的质量百分数小于20%，意味着试样中小于0.1mm的分量较多，粒度组成偏细，根据我化验室试验表明，0.1mm的分量多则黏结指数测试结果明显偏高；反之0.1～0.2mm粒级的质量百分数大于35%，意味着试样中小于0.1mm的分量较少，粒度组成偏粗，则黏结指数测试结果明显偏低。由此可见黏结指数测试结果的准确性很大程度上取决于黏结指数测试用分析煤样的制备，这就要求在黏结指数煤样制备过程中一定要认真小心制样，最好按照GB474-2008规定采用逐级破碎的方法制样，尽量控制0.1～0.2mm粒度级含量达到20%～35%。根据我们化验室十几年来测试黏结指数用分析煤样样品制备经验，只要按一下步骤就可满足黏结指数测试要求的煤样：首先磨样机磨样时间要控制好，可先针对同一煤样分别将磨样机设置不同的时间进行磨样，选择磨出粒度分布符合黏结指数测试要求煤样的时间作为以后制样时的参考磨样时间；再在每次磨好样时分别用0.1mm和0.2mm筛子检查所制煤样，煤样全部通过0.2mm且0.1～0.2mm的煤粒占全部煤样的20%-35%，满足黏结指数测试对样品的需求并达到空气干燥状态方可装瓶送化验室测试黏结指数。由于煤样氧化明显降低黏结指数测试值，尤其低煤阶烟煤，氧化尤为明显，所以一般要求黏结指数煤样必须采制新鲜煤样，同时制好的煤样也会因氧化影响黏结指数测试值，一般样品放置在5天以内变化不大，这就要求黏结指数测试必须在5日内进行测试并报出结果，否则会影响黏结指数测试结果准确性。

3.烟煤与无烟煤的混合均匀程度

烟煤与无烟煤两者混合的越均匀，测试的结果越可靠；因此，在试验中应严格按照GB/T5447-2014规定的方法，坩埚作450左右倾斜，逆时针方向转动，转速约15r/min，搅拌丝按同样倾角作顺时针方向转动，转速约150r/min，搅拌时搅拌丝的圆环接触坩埚壁与底相连接的圆弧部分。约经1＇45＇＇后，一边继续搅拌，一边将坩埚与搅拌丝逐渐转到垂直位置，约2min时，搅拌结束。同时搅拌过程应防止煤样外溅。以保证将试样与无烟煤充分搅拌混合均匀，当用机械搅拌器时，必须预先进行比对试验，确认其试验结果与人工搅拌一致且精密度良好，方可使用，以获得可靠准确的测试结果，否则会因搅拌不匀而造成结果超差或实验差错。

4.压块质量

压块的作用是施加一个外力，促使熔融的煤粒去黏结无烟煤，压块质量越大相当于施加的外力就越大，黏结力也就越好，测试的烟煤的黏结指数就偏高，反之压块质量越小，测试的烟煤的黏结指数就偏低。国家标准GB/T5447-2014规定所用镍铬钢制压块，质量在110～115克，对多次使用的镍铬钢压块应经常检验压块的质量，对镍铬钢压块因氧化作用而腐蚀，质量减轻到110克以下的压块就不宜使用，应更换使用符合标准要求的新镍铬钢压块，以避免使烟煤黏结指数测试值偏低。

5.焦化温度及焦化时间

黏结指数测试国家标准要求在混合均匀的煤样中央放入压块，然后在压力器下加压30秒，盖上坩埚盖。放入预先升温到850℃的马弗炉中焦化15分钟后取出。在煤样放入马弗炉时，应注意一定要将煤样放在马弗炉恒温区内，迅速关闭炉门，确保6分钟内马弗炉炉温回升到850±10℃，因为炉温回升快慢，直接影响到在有效的焦化温度下的焦化时间，而焦化时间的长短影响到测试结果的准确。温升慢有效焦化的时间就短，测定结果就会偏低。实验表明在相同焦化时间，不同焦化温度下焦化，随着焦化温度的升高，烟煤黏结指数有偏高的趋势；同样在相同焦化温度，不同焦化时间下焦化，随着焦化时间的延长，烟煤黏结指数测试值偏高。所有我们在测试烟煤黏结指数，焦化时一定要控制好焦化温度及有效的焦化时间，同时应注意一定要使焦化煤样放在马弗炉的恒温区。

6.转鼓的转速和时间

我们知道黏结指数是表征烟煤煤样在规定条件下所成的焦块的耐磨强度或对破坏抗力大小的指标，而转速和时间与研磨力或破坏力的大小有关。转速越快，时间越长焦块所受的研磨力越大，测试的黏结指数值就越小，因此我们在测试中应经常检查转鼓的转速，确保转鼓转速在（50±0.5）r/min，且每次试验保证转鼓转动时间在5分钟，总转数为250r。

7.测试过程中焦渣的转移称量应放置在光滑易称量的器皿上进行，不允许在硬纸板或滤纸上进行转移称量，防止转移称量过程焦渣粘在纸片上影响测试结果的准确性。

综上所述：烟煤黏结指数测试是一个规范性很强的测试方法，测试过程人为影响因素较多，在测试过程中应严格按照国家标准GB/T5447-2014要求操作，尤其注意以上事项，就一定能得到准确的测试结果。

参考文献：

【1】李英华主编.煤质分析应用技术指南.中国标准出版社，1999.11

【2】吴春来主编.煤炭标准及其说明汇编.中国标准出版社，1997.11