煤质分析设备简介

粘结指数是判别煤的粘结性、结焦性的一个关键指标。

粘结指数是表征烟煤粘结性的一种指标。该指标的测定方法是按1:5或3:3的配比使烟煤和标准无烟煤混合后灼烧,测定其所得焦块的强度。烟煤的粘结指数(GR.I)与R.I不同之点在于：

1.专用无烟煤的统一加工及选定；

2.标准无烟煤的粒度由R.I法的0.3--0.4毫米，改为GR.I法的0.1--0.2毫米,扩大强粘煤的测值范围,同时由于无烟煤粒度与试验用烟煤粒度相近,容易混匀,减少指标误差,提高测定的重现性与稳定性；

3.在测定弱粘结性煤的粘结指数时,将无烟煤与烟煤的配比改为3:3,解决罗加法中对弱粘煤的测定不准的问题；

4.实现了机械搅拌，改善了试验条件，减少了人为误差；

5.将三次转鼓试验改为二次，并改变计算分式，简化了操作。这些改进受到国内有关煤炭、冶金化验单位的欢迎。GR.I法已被国内用于煤的分类,在扩大炼焦用煤范围及炼焦配煤、焦炭质量预测等方面，并取得可喜成果。

常用的煤质分析设备有：量热仪（热量仪）系列、测硫仪（定硫仪）系列、水分测定仪系列、工业分析仪、测氢仪、胶质层测定仪、灰熔点测定仪、温控仪系列、马弗炉、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、鼓风干燥箱、米库姆转鼓机、标准振筛机、锤式破碎机、鄂式破碎机、密封式化验制样粉碎机、煤燃点测定仪、奥亚膨胀度测定仪、破碎缩分联合制样机、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪、运煤采样机、煤炭采样机等。

通常是指按照国家技术标准测定煤炭的基本物理、化学特性的分析项目，主要有工业分析、元素分析、灰成分分析，煤、煤粉和灰分性质的测定等。

煤质分析工业分析

包括对水分、挥发分、固定碳和灰分的测定，有时还包括硫分和发热量等项数据的测定。

煤质分析元素分析

测定煤中有机质的碳、氢、氧、氮和可燃硫等主要元素组分，以质量百分数表示，收到基中连同水分和灰分总和为100%。

煤质分析成分分析

煤中的水分和灰分含量常随开采、运输、贮存及气候条件而异，其他成分的含量也将随之发生变化，为了便于生产和科研，通常采用四种成分分析基准：①收到基：以收到状态的煤为基准的表示方法；②空气干燥基：以空气干燥状态的煤为基准的表示方法;③干燥基：以无水状态的煤为基准的表示方法;④干燥无灰基：以假想的干燥无灰状态的煤为基准的表示方法。

除水分和低位发热量以外，不同基准成分数值间的换算系数见表1。

煤质分析成分特性

灰分是由金属氧化物和非金属氧化物及其盐类组成的复杂物质，以SiO₂和Al₂O₃为主，还有Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂、SO₃、Na₂O和K₂O等，以及一些Mn、V和Mo等元素的氧化物。

(1)灰成分测定：按工业分析条件灼烧煤样制得灰样，用NaOH溶融，沸水浸取，加HCl溶解，蒸发至近干，再制备试液。不同成分用不同方法测定，如，SiO₂用动物胶凝聚质量法，Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO和MgO用EDTA容量法，Na₂O和K₂O用火焰光度法，P₂O₅用比色法等，还可以用原子吸收光谱法来测定除磷以外的其他灰成分。

(2)灰的熔融特性：通常称为灰熔点，煤灰没有固定的熔化温度，仅有一个熔化温度范围。中国和世界上大多数国家以角锥法作为标准测定方法，记录在半还原气氛中的三个特征温度：变形温度DT，即灰锥尖开始变圆或弯曲时的温度;软化温度ST，即灰锥体弯曲。

表1 不同基准成分数值间的换算系数

注： 表中M表示水分，A表示灰分。

到锥尖触及托板或锥体变成球形和高度不大于底长的半球时的温度；流动温度FT，即灰锥完全熔化或展成高度≤1.5 mm薄层时的温度，也称为熔化温度。有的国家用热显微镜观测柱体试样的熔融特征来确定其特征温度。

(3) 灰黏度： 表征灰在高温熔融状态下的流动特性，通常根据牛顿摩擦定律用钼丝扭矩式黏度计测定1750℃以下1～10 Pa·s范围内的熔体黏度。

煤质分析煤粉性质

煤是一种成分、结构非常复杂且极不均一，包括有机和无机化合物的混合物，以及无机物和有机质组成的金属有机络合物，其性质是多方面的，其中与燃烧关系较密切的有可磨系数、磨损指数、煤粉细度、密度、自由膨胀序数五项。

(1)可磨系数：表征煤被粉碎的难易程度，测定的依据是破碎定律，即在研磨煤粉时所消耗的能量与新产生的表面面积成正比。广泛采用的主要方法有哈德葛罗夫 (Hardgrove) 法与全俄热工研究所(ВТИ)法，其近似换算关系为：KВТИ=0. 0034(K) 0.61。

(2)磨损指数：表征煤在破碎过程中对金属研磨部件磨蚀的强烈程度，现多使用YGP (Yancey，Geerand Price)法来测定在规范条件下煤样对纯铁的磨损量。

(3)煤粉细度：煤粉是由各种尺寸不同(一般在1～500 μm)、形状不规则的颗粒所组成，其细度一般用标准筛来测定，以筛孔尺寸为x (μm) 的筛子筛后剩余量占粉样的百分数Rx(%)来表示。

(4)密度：煤的密度通常以不同的方式表示，有真密度、视密度和堆积密度之分。真密度是在20℃时，煤的质量与同温度、同体积(不包括煤内外表面孔隙)水的质量之比；视密度为在20℃时，煤的质量与同温度、同体积(包括煤内外表面孔隙)水的质量之比，又称为假密度；煤粉堆积密度是煤粉在自然堆积状态下的视密度。

(5)自由膨胀序数：表征煤的黏结特性，把煤按规定方法加热，所得焦块与一组标准焦块侧面图进行比较来确定的序号数。