方萍(平?jīng)鍪挟a(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，甘肅 平?jīng)?744000)

影響煤炭哈氏可磨性指數(shù)測定結(jié)果的原因剖析

方萍(平?jīng)鍪挟a(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，甘肅 平?jīng)?744000)

煤炭哈氏可磨性指數(shù)（HGI）測定是專門用于煙煤和無煙煤哈德格羅夫可磨性的測定，是煤炭的一項物理性能測定。用以反映煤粉制備的難易程度和煤的耐磨性。本文從煤樣制備、煤樣水分控制、標準曲線制作等八個方面，剖析影響煤炭哈氏可磨性指數(shù)的原因。

煤炭；可磨性指數(shù)測定；原因；剖析

煤的可磨性指數(shù)是煤的物理-機械（如硬度、強度）等性能的綜合體現(xiàn)，是煤炭加工利用過程中一個重要的指標，用以反映煤粉制備的難易程度和煤的耐磨性。在實驗室具體操作的過程中，時常因為許多因素的影響，造成檢驗結(jié)果的重現(xiàn)性和準確性不佳或失準。經(jīng)過筆者多次試驗總結(jié)的一點試驗心得與大家分享。

煤炭中哈氏可磨性指數(shù)（HGI）測定是專門用于煙煤和無煙煤哈德格羅夫可磨性的測定，是煤炭的一項物理性能測定。哈氏可磨性指數(shù)越大，表明越容易磨碎。其測定結(jié)果能夠正確地反應煤磨碎的難易程度，可以用來評估工業(yè)用磨煤機的產(chǎn)率和能耗，為磨煤機的設計和運行提供依據(jù)。普遍用于煤炭、電力、冶金、化工等行業(yè)。

1 測定原理和方法

在實驗室條件下測定煤的可磨性指數(shù)，是采用哈德格羅夫法，簡稱哈氏法。哈氏法的理論依據(jù)就是磨碎定律，即將固體物料磨碎成粉時所消耗的能量與其所產(chǎn)生的新表面積成正比。國家標準就是依據(jù)該定律，測定煤的可磨性指數(shù)。把制好的一定粒度范圍的煤樣放在哈氏儀里磨碎，然后篩分、稱重、對照校準圖表，查出可磨性指數(shù)。

（1）使用儀器：KER-HM60A全自動哈氏可磨性指數(shù)測定儀

（2）振篩機：8411型電動振篩機，以及可以容納外徑為200mm的一組垂直套疊（孔徑為0.071mm、0.63mm、1.25mm）并加蓋和篩底盤的篩子

（3）天平兩臺：最大稱量100g,最小分度值0.01g一臺。最大稱量1500g，最小分度值1g一臺

（4）測定方法：稱取50±0.1g粒度為0.63-1.25mm的煤樣，均勻分布在磨碗里，并平整表面，將落在研磨碗凸起部分和鋼球上面的煤樣掃到鋼球周圍，將研磨環(huán)先掛吊在主軸下端的二個銷上，然后將研磨碗底的鍵槽方位對準托盤上的鍵，輕輕推入研磨碗，直至插進為止。啟動電動機，運轉(zhuǎn)60±0.25轉(zhuǎn)后自動停止，研磨碗自動下降到初始位置。推出研磨碗，把碗內(nèi)鋼球和磨碎的煤粉都仔細地刷到保護篩里，然后把鋼球放回研磨碗內(nèi)，從保護篩內(nèi)側(cè)和下側(cè)把煤粉刷到200目篩內(nèi)。按GB/T2565標準規(guī)定進行篩分，稱重。由通過200目篩的煤樣重量查校準圖表，得到可磨性指數(shù)。

（5）校準圖的制作

圖1

按照國家標準GB/T2565《煤的可磨性指數(shù)測定方法（哈德格羅夫法）》規(guī)定的操作步驟，分別測定四個一組可磨性標準物質(zhì)煤樣GBW12005d,GBW12006d,GBW12007d,GBW12008d,所給定的HGI值分別為35,56,74,107，按照以上方法對每個標準物質(zhì)煤樣進行試驗，結(jié)果見下表1

標準物質(zhì)編號GBW12005d GBW12006d GBW12007d GBW12008d HGI值35 56 74 107 0.071mm篩下物重量2．81，2．87，2．75，2．77 5．82，5．94，5．91，5．60 8．74，8．77，8．74，8．75 13．14，13．14，13．16，13．19平均值2．80 5．82 8．75 13．16

試驗后，以試樣小于0.071mm篩下的煤樣質(zhì)量平均值為縱坐標（Y），以相應標準試樣的哈氏可磨性指數(shù)的給定值為橫坐標（X），繪制校準曲線圖，如圖表1。

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)進行線性回歸，回歸方程Y=0.14462X-2.20191，其系數(shù)為0.99783，證明工作曲線具有良好的線性。

2 影響可磨性指數(shù)的因素

GB/T2565-2014中明確說明影響煤的可磨性指數(shù)測定結(jié)果可靠性的兩個重要的因素是煤樣制備方法（煤樣的粒度范圍）和煤中的水分含量。

在實驗過程中，影響煤的可磨性指數(shù)測定結(jié)果可靠性的不僅僅是煤樣的粒度和水分，還有實驗室用儀器和人員操作以及數(shù)據(jù)的處理等因素。

在實驗的過程中應認真做好以下幾點：第一、正確制備煤樣是關鍵。因此，一定要按照GB474－2008《煤樣的制備方法》規(guī)定的要求，將煤樣破碎到小于6mm，達到空氣干燥后，再進行逐級破碎。這樣制出的煤樣既能真實代表所測煤樣的硬度，也能如實反映出煤在加工利用中的粉碎特性。稱量0.63mm-1.25mm粒度的煤樣質(zhì)量且盡量集中在中間值，計算這個粒度范圍的煤樣質(zhì)量占破碎前煤樣的總質(zhì)量的百分數(shù)（出樣率），若出樣率小于45%,則該煤樣作廢。第二、按照GB474規(guī)定的干燥方法進行空氣干燥，使其達到標準要求。若煤樣中的水分偏高就會增加煤粒度間的黏合影響煤的破碎和篩分，使得煤樣很難被破碎到更小粒度。第三、準確繪制標準曲線。以標準物質(zhì)的實測值為準，制作標準曲線。標準物質(zhì)煤樣所提供的HGI值與實測值可能存在不完全重合的情況，但如偏離較大，則應檢查實驗條件及設備狀況。同時在測定樣品前，采用與測定煤樣可磨性指數(shù)相近的標準物質(zhì)校準標準曲線，以確保儀器工作狀態(tài)一致。第四、檢查振蕩機震蕩幅度和頻率以及0.071mm篩子的篩面，若有松弛或孔洞應及時更換。第五、每次測定前后要用短毛刷徹底清掃研磨碗和鋼球，并將鋼球盡可能均勻地分布在研磨碗內(nèi)。第六、在清掃篩底時，一定要清掃干凈，動作也應輕緩，避免煤灰飛揚，同時也要防止篩上的煤樣從篩蓋縫隙中漏出。第七、在用可磨性標準物質(zhì)校準儀器時，操作人員應認真檢查儀器操作步驟、工作狀態(tài)，并詳細記錄和固定該工作狀態(tài)，確保嚴格執(zhí)行國家標準的各項要求，在校準過程中不可帶入人為誤差和系統(tǒng)誤差，以保證校準的準確性以及測定結(jié)果的準確性。第八，測定結(jié)果稱量時，不能單一的直接稱量篩下物質(zhì)量，而應綜合考慮樣品的總體質(zhì)量。因為篩下物粒度較小，容易損失，計算結(jié)果的準確性就差。篩上物質(zhì)量與篩下物質(zhì)量之和較研磨前煤樣質(zhì)量50±0.1g差不應大于0.5g，否則測定結(jié)果視為無效。

經(jīng)過我們多次的實驗測定，只要控制好以上影響測定哈氏可磨性指數(shù)結(jié)果的原因因素，實驗室操作人員嚴格執(zhí)行國家標準，并且仔細認真地做好實驗記錄，隨時發(fā)現(xiàn)問題、思考異常，即可獲得準確的測定結(jié)果。

筆者測定結(jié)果：

樣品編號1號樣2號樣3號樣4號樣5號樣7號樣8號樣9號樣10號樣6．34，6．23 6．40 6．02，6．12，6．16 0．071mm篩下物重量6．36，6．28，6．20 6．15，6．06，6．02 6．30，6．23，6．25 8．88，8．96，8．79 8．54，8．65，8．70 8．90，8．85，8．80 8．67，8．75，8．70，6．10平均值6．30 6．28 6．08 6．26 6．21 8．87 8．63 8．85 8．70 58．7 9 57．2 7 58．1 7 57．4 58．6 5測定值58．5 1 76．5 6 74．9 0 76．4 2 75．38報告值59 57 59 6號樣6．20，6．28，6．16 HGI值57 59 58 77 75 76 75

[1]中華人民共和國國家標準GB/T2565-2014《煤的可磨性指數(shù)測定方法哈德格羅夫法》.

[2]中華人民共和國煤炭行業(yè)標準MT/T230-2005《哈氏可磨性指數(shù)測定儀通用技術條件》.

[3]中華人民共和國國家標準GB474-2008《煤樣的制備方法》.