煤的可磨性指數(shu)測定(ding)方法

( 哈德格羅夫法 )          GB2565 — 87代替 GB2565 — 81

Determination of grindability index of coal

(Hardgrove method)

中(zhong)華人(ren)民共和國煤炭工業部 1987-08-07 批準             1988-07-01 實施

     本標準適用于煙煤(mei)、無煙煤(mei)哈德格(ge)羅夫(fu) ( 簡稱哈氏(shi) ) 可磨性(xing)指數(shu)的測(ce)定。

     本標準(zhun)等(deng)效采用了 ISO5074 — 1980(E) 《硬(ying)煤—哈德格羅夫(fu)可磨性指數的(de)測定》。

     方法要點：將煤樣(yang)制(zhi)成規定的粒度(du)，經哈氏可磨性測定儀研磨后，在(zai)規定條 件下篩(shai)分，稱量篩(shai)上(shang)煤樣(yang)質量，從由標準煤樣(yang)繪制(zhi)的校準圖上(shang)查得哈氏可磨性指數。

1   儀器、設備

1.1   哈(ha)(ha)氏(shi)可磨(mo)性測定儀 ( 簡稱哈(ha)(ha)氏(shi)儀 ) ：如 圖 1 所(suo)示。電動(dong)機通過(guo)蝸輪(lun)、蝸桿(gan)和一對 齒輪(lun)減速(su)后，帶動(dong)主(zhu)軸和研磨(mo)環以(yi) 20 ± 1r/min 的速(su)度運轉(zhuan)。研磨(mo)環驅(qu)動(dong)研磨(mo)碗內(nei)的8 個鋼(gang)球(qiu)轉(zhuan)動(dong)，鋼(gang)球(qiu)直徑為(wei) 25.4mm ，由(you)重塊、齒輪(lun)、主(zhu)軸和研磨(mo)環施加在鋼(gang) 球(qiu)上的總垂直力為(wei) 284 ± 2N( 約(yue) 29 ± 0.2kgf) 。

圖 1 哈氏可磨性測定儀

1 —機座； 2 —電(dian)氣(qi)控制(zhi)盒； 3 —蝸輪(lun)盒； 4 —電(dian)動機； 5 —小齒輪(lun)； 6 —大齒輪(lun)； 7 —重塊； 8 —護罩； 9 —撥桿； 10 —計(ji)數(shu)器； 11 —主(zhu)軸； 12 —研磨環； 13 —鋼球； 14 —研磨碗

 研(yan)磨碗(wan)與研(yan)磨環(huan)材質相同，并經(jing)過(guo)淬火處理(li)，幾(ji)何形狀和尺寸如 圖 2 所(suo)示。

     哈氏(shi)儀(yi)在用(yong)于可磨性指數測定(ding)之前(qian)，應(ying)用(yong)標準煤樣進行校(xiao)準。

1.2   試(shi)驗篩 (GB6003 — 85) ：孔徑為(wei) 0.071 ， 0.63 ， 1.25mm ，直徑為(wei) 200mm ，并配(pei)有篩蓋(gai)和(he)底盤。

1.3   保(bao)護(hu)篩：能(neng)套在試驗篩上的圓(yuan)孔篩或方(fang)孔篩，孔徑范圍(wei) 16 ～ 19mm 。

1.4   振篩機(ji)：可以(yi)容納外(wai)徑為 200mm 的(de)一組垂直套疊(die)并加蓋和(he)底盤的(de)篩子。垂直 振擊頻(pin)率為 149min -1 ，水平(ping)回轉(zhuan)頻(pin)率為 221min -1 ，回轉(zhuan)半徑為 12.5mm 。

1.5   天平：zui大稱量 100g ，感量 0.01g 。

圖 2 研磨件

1 —主軸(zhou)； 2 —研磨(mo)環； 3 —研磨(mo)碗； 4 —鋼球

1.6   托盤(pan)天(tian)平：zui大稱量 1000g ，感量 1g 。

1.7   二(er)分(fen)器：符合GB474 — 83《煤樣制備方法》的規定，分(fen)樣格槽寬約 5mm 。

1.8   破(po)碎(sui)(sui)機：輥式(shi)破(po)碎(sui)(sui)機或(huo)(huo)圓盤(pan)式(shi)破(po)碎(sui)(sui)機，輥或(huo)(huo)盤(pan)的(de)間距可調，能將粒度 6mm 的(de) 煤(mei)樣破(po)碎(sui)(sui)到 1.25mm ，而(er)只(zhi)生成zui小量的(de)、小于(yu) 0.63mm 的(de)煤(mei)粉。

2   煤樣的制備(bei)

2.1   按(an)照GB ;474 — 83 規定的原則(ze)，將煤樣(yang)破碎到6 mm 。

注(zhu)：在 GB474 — 83中沒(mei)有 6mm 這一粒度級。可將煤樣破碎到 13mm 后(hou)，接(jie)著再 破碎到 6mm 。

2.2   將上述煤樣縮分出約 1kg ，放入盤內攤開至層厚不超過 10mm ，空氣干燥后 稱量 ( 稱準到 1g ) ， 2.3 用 1.25mm 的篩子，分批過篩上述煤樣，每批約 200g ，采用 逐級破碎的方法，不斷調節破碎機的輥 ( 或盤 ) 的間距，使其只能破碎較大的顆粒。 不斷破碎，篩分至上述煤樣全部通過 1.25mm 篩子留取 0.63 ～ 1.25mm 的煤樣，棄 去篩下物。

2.4   稱量 0.63 ～ 1.25mm 的(de)煤(mei)(mei)樣(yang)(yang) ( 稱準到 1g ) ，計(ji)算這個粒(li)度范(fan)圍的(de)煤(mei)(mei)樣(yang)(yang)質量占破 碎前煤(mei)(mei)樣(yang)(yang)總質量的(de)百分數 ( 出(chu)樣(yang)(yang)率 ) ，若出(chu)樣(yang)(yang)率小于 45% ，則(ze)該煤(mei)(mei)樣(yang)(yang)作廢。再從(cong) 6mm 煤(mei)(mei)樣(yang)(yang)中縮分出(chu) 1kg ，按 2.3 制(zhi)樣(yang)(yang)方法重新(xin)制(zhi)樣(yang)(yang)。

注：地質(zhi)勘探煤樣(yang)量較(jiao)少時(shi)，破(po)碎后若(ruo)小于 45% ，可進(jin)行(xing)測定(ding)，但應注明出 樣(yang)率，其結(jie)果(guo)供參考。

3   測定步驟

3.1   將(jiang) 0.63 ～ 1.25mm 的煤樣混合均勻，用(yong)二分器分出(chu) 120g ，用(yong) 0.63mm 篩子在 振篩機上(shang)篩 5min ，以除去煤粉；再用(yong)二分器縮分為每份不(bu)少于 50g 的兩份煤樣。

3.2   試運轉哈氏儀(yi)，檢查是否正(zheng)常，然后調到合適的(de)啟動位置。

3.3   *清掃研(yan)磨(mo)碗、研(yan)磨(mo)環和鋼球(qiu)(qiu)，并將鋼球(qiu)(qiu)盡可能均勻地分布在研(yan)磨(mo)碗的凹 槽內(nei)。

3.4   稱取(qu) 50 ± 0.01g 已(yi)除去(qu)煤粉的(de)煤樣，均勻倒入研(yan)磨碗(wan)，平整其(qi)表(biao)面，并將落 在(zai)鋼球(qiu)(qiu)上和研(yan)磨碗(wan)凸起部分的(de)煤樣清(qing)掃(sao)到鋼球(qiu)(qiu)周圍(wei)，然后(hou)將研(yan)磨環放在(zai)研(yan)磨碗(wan)內。

3.5   使研磨環的十字槽對準主軸下端的十字頭，同時將研磨碗(wan)掛(gua)在機座兩側的螺(luo) 栓上，擰(ning)緊固定，以確(que)保總垂直(zhi)力均勻施加(jia)在 8 個鋼球上。

3.6   將計數器(qi)調到零位，啟(qi)動電機，儀器(qi)運轉 60 ± 0.25r 后自動停(ting)止。

3.7   將(jiang)(jiang)保(bao)護(hu)(hu)篩(shai)(shai)、 0.071mm 篩(shai)(shai)子(zi)和底盤(pan)套疊好，卸下研(yan)(yan)(yan)磨(mo)碗(wan)，把(ba)沾(zhan)在(zai)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)環上(shang)的煤(mei) 粉刷(shua)到(dao)保(bao)護(hu)(hu)篩(shai)(shai)上(shang)，然(ran)后將(jiang)(jiang)磨(mo)過的煤(mei)樣(yang)連同鋼球一起倒入(ru)保(bao)護(hu)(hu)篩(shai)(shai)，并仔細(xi)將(jiang)(jiang)沾(zhan)在(zai)研(yan)(yan)(yan) 磨(mo)碗(wan)和鋼球上(shang)的煤(mei)粉刷(shua)到(dao)保(bao)護(hu)(hu)篩(shai)(shai)上(shang)。把(ba)鋼球放回(hui)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)碗(wan)，再把(ba)沾(zhan)在(zai)保(bao)護(hu)(hu)篩(shai)(shai)上(shang)的煤(mei) 粉刷(shua)到(dao) 0.071mm 篩(shai)(shai)子(zi)內。

3.8   將(jiang)篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai)蓋蓋在(zai) 0.071mm 篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai)子(zi)上(shang)，連底(di)(di)盤(pan)一起(qi)放(fang)在(zai)振篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai)機上(shang)篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai) 10min 。取下篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai)子(zi)， 將(jiang)沾在(zai) 0.071mm 篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai)子(zi)底(di)(di)下的(de)煤(mei)粉刷到(dao)底(di)(di)盤(pan)內，重新放(fang)到(dao)振篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai)機上(shang)篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai) 5min ，又刷 篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai)底(di)(di)一次(ci)，再振篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai) 5min ，刷篩(shai)(shai)(shai)(shai)(shai)底(di)(di)一次(ci)。

3.9   稱(cheng)量(liang) 0.071mm 篩(shai)上的煤樣 ( 稱(cheng)準到(dao) 0.01g ) ，記作(zuo) G 1 。

3.10   稱(cheng)量(liang)(liang) 0.071mm 篩(shai)下的(de)煤(mei)樣(yang) ( 稱(cheng)準到 0.01g ) 。篩(shai)上(shang)和(he)篩(shai)下煤(mei)樣(yang)質量(liang)(liang)之和(he)與研磨 前煤(mei)樣(yang)質量(liang)(liang) (50 ± 0.01g ) 相差不得(de)大于(yu) 0.5g ，否則測定結果作廢，應重做(zuo)試驗。

4   結果處理(li)

4.1   按(an)下式(shi)計算(suan)出 0.071 mm 篩下煤(mei)樣的(de)質量(liang) G (g) ：

4.2   查(cha)校準圖 ( 校準圖的繪制見(jian)附錄(lu) A) ，并記(ji)下可磨性指數值。

4.3   取兩次(ci)重復測定的算術平均值，修(xiu)約到(dao)整數報出(chu)。

5   允許差

     同一試驗(yan)室： 2 個哈氏(shi)可磨性指數 (HGI) 。

     不同試(shi)驗室(shi)： 4 個哈氏可磨(mo)性指數 (HGI) 。

6   儀器校準

6.1   每年至(zhi)少用可磨性標準煤樣(yang)校準一次(ci)哈(ha)氏(shi)儀。

6.2   當儀(yi)器(qi)、設備 ( 包(bao)括試(shi)驗篩 ) 更新或修理，或懷疑哈氏儀(yi)有問題時(shi)，應(ying)用標準煤 樣進行校準。

6.3   儀(yi)器校準(zhun)按附錄 A 的方法進行。 

附 錄 A  校準圖的繪(hui)制( 補(bu)充件 )

A.1   繪制校準(zhun)圖時要使用四個一組的可磨性標準(zhun)煤樣，它(ta)們的哈氏可磨性指數值(zhi) 分別約(yue)為 40 ， 60 ， 80 ， 110 。

A.2   可磨性標準(zhun)煤(mei)樣由(you)煤(mei)炭科學(xue)研究院北京煤(mei)化(hua)學(xue)研究所以美國材料與試驗(yan)協會 (ASTM) 的可磨性標準(zhun)煤(mei)樣為標準(zhun)進行制備。

圖 A1 校準圖例(li)

A.3   將(jiang)四(si)個一組的可磨性(xing)標準煤(mei)(mei)樣的每個煤(mei)(mei)樣，按本標準規定的操(cao)作步驟，用本 單位的哈(ha)氏儀重復測(ce)定 4 次，計(ji)算(suan)出(chu) 0.071mm 篩(shai)下煤(mei)(mei)樣的質量，取其算(suan)術平均值。

A.4   在直角坐(zuo)標(biao)紙上，以標(biao)準煤(mei)樣的篩下物質量的平均值為縱坐(zuo)標(biao)，以其哈氏可 磨性指數值為橫坐(zuo)標(biao)，根據zui小二乘法(fa)原(yuan)則(ze)對以上四個煤(mei)樣的試驗數據作圖(tu) ( 見 圖(tu) A1 ) ，所(suo)得的直線(xian)就是所(suo)用哈(ha)氏儀的校(xiao)準圖。

     例(li)：某單位(wei)使用一組標(biao)準(zhun)煤樣，由本(ben)單位(wei)哈氏(shi)儀(yi)測得如 表 A1 數據：

     表 A1

由(you)此(ci)結果繪出 圖 A1 的校準圖：

     附加(jia)說明：

     本標準由煤炭科學研究院北京煤化學研究所歸(gui)口。

     本(ben)標準由煤(mei)炭科學(xue)研究院北京煤(mei)化(hua)學(xue)研究所起草。

     本標(biao)準主要起草人陳懷珍。

     本標準委(wei)托煤(mei)炭科學(xue)研究院北京煤(mei)化學(xue)研究所解釋。