煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定基本原理

膠質(zhì)層指數(shù)是判斷煙煤結(jié)焦性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是煤炭分類的主要指標(biāo)之一

①膠質(zhì)層指數(shù)的測(cè)定過(guò)程反映了工業(yè)焦?fàn)t煉焦的全過(guò)程，通過(guò)研究膠質(zhì)層指數(shù)的測(cè)定過(guò)程，可研究煉焦過(guò)程的機(jī)理。

②膠質(zhì)層大厚度y值直接反映了煤的膠質(zhì)體的特性和數(shù)量，是煤的結(jié)焦性能好壞一個(gè)標(biāo)志，是我國(guó)煙煤分類的一項(xiàng)工藝性指標(biāo)。

由于Y值表征煤的結(jié)焦性能，并有較好的加和性，所以對(duì)于指導(dǎo)配煤煉焦有著重要的作用

煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定基本原理

煤在規(guī)定定條件(升溫速度3℃/mln、在9.8×l04 Pa壓力下、用特定煤杯和單側(cè)加熱方式)下測(cè)的膠質(zhì)體(軟化后的塑性體)的大厚度為膠質(zhì)層大厚度y值(mm)，其終止位置與起始位置之間的距離為終收縮度X值(mm)，在坐標(biāo)紙上記錄下來(lái)的加熱過(guò)程的體積變化曲線為體積曲線類型。

煙煤膠質(zhì)層指數(shù)的測(cè)定主要是測(cè)定膠質(zhì)層大厚度y值、終收縮度X值和體積曲線類型三個(gè)主要參數(shù)和描述焦炭的特性等。

煙煤膠質(zhì)指數(shù)測(cè)定方法是模擬工業(yè)焦?fàn)t的煉焦條件而設(shè)計(jì)出來(lái)的。煤樣在鋼杯中，上加恒壓又底面單側(cè)加熱。鋼杯置入一定規(guī)格和技術(shù)指標(biāo)的帶孔耐火磚中，以一定的加熱速度升溫此時(shí)傳至杯內(nèi)的溫度由上而下依次遞增。

因?yàn)閱蝹?cè)加熱時(shí)，周圍散熱條件較好，在煤杯內(nèi)的煤樣就形成了一系列溫度自下而上傳遞等溫面。當(dāng)加熱到一定溫度時(shí)，因?yàn)樯厦娴拿簶舆€不到軟化溫度，所以保持原樣不變中間一部分則因?yàn)榈搅塑浕瘻囟榷兂蔀r青狀的膠體——膠質(zhì)體;而下面一部分則因?yàn)榈竭_(dá)固化溫度，而由膠質(zhì)體變成了半焦。因此，煤樣中形成了半焦層、膠質(zhì)層和未軟化的煤樣層三部分，這就是膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定的全過(guò)程。

試驗(yàn)開始，從室溫到250℃是干燥階段，主要是預(yù)熱、烘干水分。升溫到300～350℃時(shí)，煤樣開始軟化，此時(shí)，發(fā)生熱分解，產(chǎn)生氣體，煤樣逐漸形成膠質(zhì)體，并出現(xiàn)膨脹，收縮等起初膠質(zhì)層逐漸由薄增厚，隨著溫度遞增，由于膠質(zhì)體固化速度大于生成速度，則又重新變薄直至膠質(zhì)體完全消失，即煤樣全部固化(550～600℃)生成半焦。繼續(xù)加熱至730度，試驗(yàn)即告結(jié)束。

在式樣過(guò)程中，用一特制的膠質(zhì)層探針來(lái)測(cè)量膠質(zhì)層的厚度，以得到膠質(zhì)層大厚度Y值試驗(yàn)過(guò)程中，隨著溫度的升高，煤杯內(nèi)的煤樣發(fā)生熱解、產(chǎn)生氣體、形成膠質(zhì)體、出現(xiàn)膨脹和收縮等情況，這些變化被記錄在坐標(biāo)紙上，得到體積變化曲線。不同的煤種由于熱分解等性質(zhì)的不同而得到相異的體積曲線類型。不同的體積曲線反映了不同的結(jié)焦性能。本方法只取八種典型的體積曲線作為表征膠質(zhì)層的指標(biāo)，并以體積曲線的名稱作為結(jié)果抱出當(dāng)煤杯內(nèi)的全部煤樣都形成半焦后，由于體積收縮，煤的體積曲線出現(xiàn)低點(diǎn)。以試驗(yàn)℃)時(shí)煤樣收縮所顯示在體積曲線上的距離作為終收縮度X值。X值取決于煤的揮發(fā)份軟化、固化、收縮等性質(zhì)。

由于膠質(zhì)層指數(shù)的測(cè)定是一項(xiàng)規(guī)范性很強(qiáng)的試驗(yàn)，諸如升溫速度、煤樣粒度、壓力、煤杯的材質(zhì)，煤杯外圍爐磚耐火材料的熱性質(zhì)等試驗(yàn)條件均會(huì)影響測(cè)定結(jié)果，因此，必須使儀器操作都嚴(yán)格符合統(tǒng)一的規(guī)定，才能得出一致的結(jié)果。

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