粘結(jié)指數(shù)的測定方法

1  原理

    將一定質(zhì)量的試驗(yàn)煤樣和專用無煙煤，在規(guī)定的條件下混合，快速加熱成焦，所得焦塊在一定規(guī)格的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，用規(guī)定的公式計(jì)算粘結(jié)指數(shù)，以表示試驗(yàn)煤樣的粘結(jié)能力。

2  儀器設(shè)備

2.1 本方法需用下列儀器設(shè)備：

2.1.1 分析天平：感量1mg。

2.1.2 馬弗爐：具有均勻加熱帶，其恒溫區(qū)（850±10）℃，長度不小于120mm，并附有調(diào)壓器或定溫控制器。

2.1.3 轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)裝置：包括兩個轉(zhuǎn)鼓、一臺變速器和一臺電動機(jī)，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速必須保證（50±2）r/min。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)經(jīng)200mm、深70mm，壁上鉚有兩塊相距180°、厚為3mm的擋板（圖1）。

圖1 轉(zhuǎn)鼓

2.1.4 壓力器：以6kg質(zhì)量壓緊試驗(yàn)煤樣與專用無煙煤混合物的儀器（圖2）

圖2 壓力器

1——底板；2——沉頭螺釘；3——圓座；4——鋼管；5——聯(lián)板；6——堵板；7——支承軸；8——小軸；9——墊圈；10——開口銷；11——支撐架；12——手柄；13——壓重；14——升降立軸；15——絲堵

2.2 用具：

2.2.1 坩堝和坩堝蓋：瓷質(zhì)（圖3）

圖3坩堝和蓋

2.2.2 攪拌絲：由直徑1mm～1.5mm的硬質(zhì)金屬絲制成（圖4）。

圖4  攪拌絲

2.2.3 壓塊：鎳鉻鋼制成，質(zhì)量為110g～115g（圖5）。

圖5  壓塊

2.2.4 圓孔篩：篩孔直徑1mm。

2.2.5 坩堝架：由直徑3mm～4mm鎳鉻絲制成（圖6）。

圖6 坩堝架示意圖

2.2.6 秒表。

2.2.7 干燥器。

2.2.8 鑷子。

2.2.9 刷子。

2.2.10 帶手柄平鏟或夾子：送取盛樣坩堝架出入馬弗爐用。手柄長600mm～700mm，平鏟外形尺寸（長×寬×厚）約為200mm×20mm×1.5mm.

3  煤樣

3.1 試驗(yàn)煤樣按GB 474制備成粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣，其中0.1mm～0.2mm的煤粒占全部煤樣的20％～35％。煤樣粉碎后并在試驗(yàn)前應(yīng)混合均勻。

3.2 試驗(yàn)煤樣應(yīng)裝在密封的容器中，制樣后到試驗(yàn)時間不應(yīng)超過一星期。如超過一星期，應(yīng)在報告中注明制樣和試驗(yàn)時間。

4  試驗(yàn)步驟

4.1 先稱取5g專用無煙煤，再稱取1g試驗(yàn)煤樣放入坩堝（5.2.1），質(zhì)量應(yīng)稱準(zhǔn)到0.001g。

4.2 用攪拌絲（5.2.2）將坩堝內(nèi)的混合物攪拌2min。攪拌方法是：坩堝作45°左右傾斜，逆時針方向轉(zhuǎn)動，每分鐘約15轉(zhuǎn)，攪拌絲按同樣傾角作順時針方向轉(zhuǎn)動，每分鐘約150轉(zhuǎn)，攪拌時，攪拌絲的圓環(huán)接觸坩堝壁與底相連接的圓弧部分。約經(jīng)1min45s，一邊繼續(xù)攪拌，一邊將坩堝與攪拌絲逐漸轉(zhuǎn)到垂直位置，約2min時，攪拌結(jié)束，亦可用達(dá)到同樣攪拌效果的機(jī)械裝置進(jìn)行攪拌。在攪拌時，應(yīng)防止煤樣外濺。

4.3 攪拌后，將坩堝壁上煤粉用刷子（5.2.9）輕輕掃下，用攪拌絲將混合物小心地?fù)芷?，并使沿坩堝壁的層面略?mm～2mm，以便壓塊（5.2.3）將混合物壓緊后，使煤樣表面處于同一平面。

4.4 用鑷子（5.2.8）夾壓塊（5.2.3）于坩堝中央。然后將其置于壓力器（5.1.4）下，將壓桿輕輕放下，靜壓30s。

4.5 加壓結(jié)束后，壓塊仍留在混合物上，加上坩堝蓋。注意從攪拌時開始，帶有混合物的坩堝，應(yīng)輕拿輕放，避免受到撞擊與振動。

4.6 將帶蓋的坩堝放置在坩堝架（5.2.5）中，用帶手柄的平鏟或夾子（5.2.10）托起坩堝架，放入預(yù)先升溫到850℃的馬弗爐（5.1.2）內(nèi)的恒溫區(qū)。要求6min內(nèi)，爐溫應(yīng)恢復(fù)到850℃，以后爐溫應(yīng)保持在（850±10）℃。從放入坩堝開始計(jì)時，焦化15min，之后，將坩堝從馬弗爐中取出，放置冷卻到室溫。若不立即進(jìn)行轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)，則將坩堝放入干燥器（5.2.7

）中。馬弗爐溫度測量點(diǎn)，應(yīng)在兩行坩堝中央。爐溫應(yīng)定期校正。

4.7 從冷卻后的坩堝中取出壓塊。當(dāng)壓塊上附有焦屑時，應(yīng)刷入坩堝內(nèi)。稱量焦渣總質(zhì)量，然后將其放入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，進(jìn)行第一次轉(zhuǎn)鼓（5.1.3）試驗(yàn)，轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后的焦塊用1mm圓孔篩（5.2.4）進(jìn)行篩分，再稱量篩上物質(zhì)量，然后，將其放入轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)，重復(fù)篩分、稱量操作。每次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)5min即250轉(zhuǎn)。質(zhì)量均稱準(zhǔn)到0.01g。

5  結(jié)果表述

    粘結(jié)指數(shù)（G）按式（1）計(jì)算：

............................(1)

  式中：m1——第一次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后，篩上物的質(zhì)量，g；

        m2——第二次轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后，篩上物的質(zhì)量，g；

        m——焦化處理后焦渣總質(zhì)量，g。

    計(jì)算結(jié)果取到小數(shù)點(diǎn)后第一位。

6  補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)

    當(dāng)測得的G小于18時，需重做試驗(yàn)。此時，試驗(yàn)煤樣和專用無煙煤的比例改為3:3.即3g試驗(yàn)煤樣與3g專用無煙煤。其余試驗(yàn)步驟均和第7章相同，結(jié)果按式（2）計(jì)算：

............................(2)

    式中符號意義均與式（1）相同。

7 精密度及結(jié)果報出

    粘結(jié)指數(shù)測定結(jié)果的精密度見表1

表1 粘結(jié)指數(shù)測定的重復(fù)性和再現(xiàn)性

    以重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值，作為最終結(jié)果。報出結(jié)果取整數(shù)。