王銀玲

(山西汾西正文煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 孝義 032300)

引 言

發(fā)熱量是判斷煤炭資源質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)之一，為了能夠提高煤炭資源的利用效率，減少煤炭資源的浪費(fèi)現(xiàn)象，我國(guó)一直致力于煤炭資源的開發(fā)和利用研究。煙煤是現(xiàn)階段煤炭資源中應(yīng)用較為廣泛的一種類型，與其他種類的煤炭資源相比，煙煤具有更高的發(fā)熱量。對(duì)影響煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定準(zhǔn)確性的因素及操作要點(diǎn)進(jìn)行分析，能夠?yàn)槲覈?guó)煤炭資源的開發(fā)和利用提供借鑒的經(jīng)驗(yàn)和思路。

1 煙煤黏結(jié)指數(shù)的測(cè)定原理

黏結(jié)性是煙煤擁有的基本性質(zhì)之一，基于煙煤黏結(jié)指數(shù)大小的不同，相關(guān)人員可以將煙煤應(yīng)用到不同的行業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。對(duì)煙煤黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定，能夠依據(jù)更科學(xué)的測(cè)定結(jié)果來發(fā)揮煙煤在促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)中的作用。當(dāng)前市場(chǎng)中應(yīng)用的煤炭資源，以煙煤和無煙煤為主，對(duì)煙煤的黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定，也需要依靠無煙煤來實(shí)現(xiàn)[1]。在對(duì)煙煤的黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，主要依靠的是羅加指數(shù)的測(cè)定原理，在稱取一定數(shù)量的煙煤樣品之后，將其與無煙煤進(jìn)行混合，在樣品燃燒之后，借助轉(zhuǎn)鼓來實(shí)現(xiàn)對(duì)焦塊的強(qiáng)度和耐磨性進(jìn)行測(cè)定。這種測(cè)定方式是當(dāng)前對(duì)煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定最為常見的一種方法。然而由于受到技術(shù)水平的影響和限制，當(dāng)前這種測(cè)定方法在實(shí)際應(yīng)用中的準(zhǔn)確性還有待提高。在未來的社會(huì)發(fā)展過程中，相關(guān)人員需要重視對(duì)提高煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定準(zhǔn)確性的研究，才能夠更好的實(shí)現(xiàn)煤炭資源的開發(fā)利用，為促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展起到一定的作用。

2 煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定準(zhǔn)確性的影響因素及操作要點(diǎn)的具體分析

盡管當(dāng)前人們已經(jīng)開始運(yùn)用一些新能源來代替煤炭資源，但市場(chǎng)中對(duì)煤炭資源的需求仍處于不斷增加的狀態(tài)。為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)煤炭資源的開發(fā)利用，最主要的就是從煤炭資源的發(fā)熱量入手，擴(kuò)大煤炭資源在社會(huì)生產(chǎn)中的作用。黏結(jié)指數(shù)是判斷煙煤發(fā)熱量的重要依據(jù)[2]。在對(duì)影響煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定準(zhǔn)確性的因素及操作要點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面入手。

2.1 采制煤樣與稱取

黏結(jié)指數(shù)大小作為判斷煙煤發(fā)熱量的重要依據(jù)，在對(duì)其進(jìn)行測(cè)定時(shí)需要重點(diǎn)選取代表性的、典型性的樣品來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，才能夠保證黏結(jié)指數(shù)測(cè)定的準(zhǔn)確性。在對(duì)用于檢測(cè)黏結(jié)指數(shù)的樣品進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，首先要選取煤粒度小于0.2 mm的樣品，而被選取的樣品還需要能夠占據(jù)總體煙煤的20%～35%。在選取好樣品之后，需要將煤粒粉碎并混合均勻，將其放置于容器中進(jìn)行密封[3]。需要注意的是，為了保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，相關(guān)人員需要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定條件進(jìn)行操作。

用于煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定的樣品，以5 g的無煙煤和1 g的煙煤為主，將樣品放入坩堝內(nèi)混合后，將坩堝左右各傾斜45°以逆時(shí)針的方向進(jìn)行攪拌。在整個(gè)攪拌的過程中，相關(guān)人員需要將攪拌絲與坩堝緊密地連接在一起，并及時(shí)掃除坩堝中的煤粉。在攪拌操作完成之后，則要將其盡可能地?fù)艹善矫?，再利用壓塊和壓力器對(duì)其進(jìn)行加壓，在保持30 s之后，就可以用于測(cè)定黏結(jié)指數(shù)的樣品標(biāo)準(zhǔn)。通過前面的分析可以得知，在對(duì)煙煤的黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，稱取的煤樣是煙煤和無煙煤的混合物，相關(guān)人員需要對(duì)取樣的稱重進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證最后的測(cè)定結(jié)果具有一定的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，才能夠更好的實(shí)現(xiàn)煙煤黏結(jié)指數(shù)的測(cè)定。

2.2 壓塊質(zhì)量與坩堝

在稱取好適量的煤樣之后，就需要對(duì)其進(jìn)行壓塊操作。壓塊操作最主要的目的，就是通過施加外力來讓坩堝中的煤粒加快熔融?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定中應(yīng)用的壓塊材質(zhì)也在不斷更換。現(xiàn)階段，常用于測(cè)定煙煤黏結(jié)指數(shù)的壓塊以鎳鉻鋼材質(zhì)為主，這種材質(zhì)的壓塊在實(shí)際應(yīng)用中，能夠得到更加標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定結(jié)果。在制作壓塊時(shí)，相關(guān)人員還要注重稱取壓塊的質(zhì)量，將壓塊的質(zhì)量控制在110 g～115 g范圍之內(nèi)，防止出現(xiàn)因壓塊質(zhì)量越高而導(dǎo)致黏結(jié)指數(shù)測(cè)定結(jié)果越高、壓塊質(zhì)量越低而導(dǎo)致黏結(jié)指數(shù)測(cè)定結(jié)果越低的情況。

在選擇好壓塊的質(zhì)量之后，還需要注意坩堝架的材質(zhì)。坩堝架的材質(zhì)好壞，會(huì)直接影響坩堝在實(shí)驗(yàn)測(cè)定燃燒中的穩(wěn)定性，給實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)定工作帶來危險(xiǎn)。當(dāng)前用于實(shí)驗(yàn)測(cè)定的坩堝架，以鎳鉻絲為主，這種材質(zhì)在燃燒中不會(huì)出現(xiàn)變形的情況，因而能夠較好的保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的安全性。在對(duì)煙煤的黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定的過程中，還需要注意坩堝放置孔的位置，保證坩堝在放置時(shí)不會(huì)出現(xiàn)搖晃和不穩(wěn)定的情況。在對(duì)煤樣進(jìn)行壓塊操作的過程中，相關(guān)人員除了要檢查好壓塊和坩堝的質(zhì)量之外，還需要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作的順序來進(jìn)行，用以保證煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3 加熱時(shí)間與溫度

對(duì)煙煤黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，最需要注意的一點(diǎn)就是煤樣的加熱時(shí)間和溫度。煙煤作為煤炭資源的一種類型，能夠在燃燒的過程中產(chǎn)生較多的發(fā)熱量，在測(cè)定煙煤的黏結(jié)指數(shù)時(shí)，相關(guān)人員首先需要明確煙煤能夠燃燒的溫度，將爐內(nèi)的溫度控制在850 ℃以上。在將煙煤送入到爐內(nèi)之后，將爐溫始終保持在840 ℃～860 ℃的范圍之內(nèi)。將煙煤樣品的燃燒焦化時(shí)間控制在15 min，以此來保證煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。不同溫度下煙煤樣品燃燒所呈現(xiàn)的黏結(jié)指數(shù)也有所區(qū)別。如果在整個(gè)燃燒焦化的過程中沒有控制好爐內(nèi)的溫度，就會(huì)導(dǎo)致煙煤的黏結(jié)指數(shù)出現(xiàn)偏低的情況。

2.4 轉(zhuǎn)鼓時(shí)間與轉(zhuǎn)速

在完成煙煤樣品的燃燒焦化操作之后，就需要利用轉(zhuǎn)鼓來對(duì)其進(jìn)行黏結(jié)指數(shù)的測(cè)定。在經(jīng)過大量的實(shí)踐證明可以得知，煙煤的黏結(jié)指數(shù)會(huì)受到煤塊本身抗破壞力以及研磨力的影響，呈現(xiàn)出不同的性質(zhì)和應(yīng)用效果。在應(yīng)用轉(zhuǎn)鼓對(duì)煙煤的黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，需要將轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速控制在48 r/min～52 r/min的區(qū)間范圍內(nèi)，并將轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)長(zhǎng)控制在5 min左右。轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速會(huì)對(duì)煙煤黏結(jié)指數(shù)的測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，在轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速越快、時(shí)間越長(zhǎng)的情況下，煙煤焦塊承受的研磨力也會(huì)不斷增加，這樣就會(huì)嚴(yán)重影響煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。因而在對(duì)煙煤的黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，相關(guān)人員需要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)，減少因轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)給黏結(jié)指數(shù)測(cè)定造成的影響。

2.5 人為因素

2.5.1 采樣

在煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定的整個(gè)過程中，人為因素是能夠?qū)φ麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生較大影響的因素。采樣、制樣以及化樣是煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定中三個(gè)最為重要的環(huán)節(jié)，在經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)和研究之后可以發(fā)現(xiàn)，采樣和制樣兩個(gè)環(huán)節(jié)是造成實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果誤差最大的環(huán)節(jié)。煙煤在燃燒焦化過程中會(huì)產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致煙煤本身的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，而不同范圍和區(qū)域的煙煤實(shí)際的性質(zhì)和種類之間也存在一定的差異，在對(duì)煙煤的黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，一旦選取的煙煤樣品不具備代表性，就很難發(fā)揮黏結(jié)指數(shù)測(cè)定的實(shí)際作用和價(jià)值。在大量的實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，由于采樣導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差在80%左右。因而在對(duì)煙煤的黏結(jié)指數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，相關(guān)人員需要更加重視這一方面的問題，才能夠更好的保證煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.5.2 制樣

制樣也是會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定影響的主要環(huán)節(jié)。在對(duì)煙煤進(jìn)行黏結(jié)指數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，制樣環(huán)節(jié)需要對(duì)煙煤樣品進(jìn)行破碎、混合、攪拌等操作，無論哪一個(gè)具體的環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)對(duì)最終的測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。在這種情況下，相關(guān)人員首先要從制樣環(huán)節(jié)最容易產(chǎn)生誤差的因素入手，保證整個(gè)制樣實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，才能夠更好的保障煙煤樣品的制備操作符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定奠定基礎(chǔ)。

從當(dāng)前我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r來看，對(duì)煙煤黏結(jié)指數(shù)的測(cè)定，是能夠?qū)熋喊l(fā)熱量以及質(zhì)量等進(jìn)行有效分析和判斷的重要前提。采制煤樣與稱取、壓塊質(zhì)量與坩堝、加熱時(shí)間與溫度、轉(zhuǎn)鼓時(shí)間與轉(zhuǎn)速以及人為因素都會(huì)對(duì)煙煤的測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，在實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)人員需要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行操作，才能夠更好的保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煙煤的黏結(jié)指數(shù)大小與其發(fā)熱量和質(zhì)量之間有著密切的聯(lián)系。從當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r來看，煙煤能夠被應(yīng)用到多種工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，給工業(yè)生產(chǎn)提供良好的動(dòng)力支持。在對(duì)影響煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定準(zhǔn)確性的因素進(jìn)行分析之后可以發(fā)現(xiàn)，黏結(jié)指數(shù)不同的煙煤可以應(yīng)用到不同類型和行業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中。在進(jìn)行煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定時(shí)，需要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定來進(jìn)行操作，才能夠保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。