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煤的可磨性指數(shù)測(cè)定方法
( 哈德格羅夫法 ) GB2565 — 87代替 GB2565 — 81
Determination of grindability index of coal
(Hardgrove method)
中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部 1987-08-07 批準(zhǔn) 1988-07-01 實(shí)施
本標(biāo)準(zhǔn)適用于煙煤、無(wú)煙煤哈德格羅夫 ( 簡(jiǎn)稱哈氏 ) 可磨性指數(shù)的測(cè)定。
本標(biāo)準(zhǔn)等效采用了 ISO5074 — 1980(E) 《硬煤—哈德格羅夫可磨性指數(shù)的測(cè)定》。
方法要點(diǎn):將煤樣制成規(guī)定的粒度,經(jīng)哈氏可磨性測(cè)定儀研磨后,在規(guī)定條 件下篩分,稱量篩上煤樣質(zhì)量,從由標(biāo)準(zhǔn)煤樣繪制的校準(zhǔn)圖上查得哈氏可磨性指數(shù)。
1 儀器、設(shè)備
1.1 哈氏可磨性測(cè)定儀 ( 簡(jiǎn)稱哈氏儀 ) :如 圖 1 所示。電動(dòng)機(jī)通過(guò)蝸輪、蝸桿和一對(duì) 齒輪減速后,帶動(dòng)主軸和研磨環(huán)以 20 ± 1r/min 的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。研磨環(huán)驅(qū)動(dòng)研磨碗內(nèi)的8 個(gè)鋼球轉(zhuǎn)動(dòng),鋼球直徑為 25.4mm ,由重塊、齒輪、主軸和研磨環(huán)施加在鋼 球上的總垂直力為 284 ± 2N( 約 29 ± 0.2kgf) 。
圖 1 哈氏可磨性測(cè)定儀
1 —機(jī)座; 2 —電氣控制盒; 3 —蝸輪盒; 4 —電動(dòng)機(jī); 5 —小齒輪; 6 —大齒輪; 7 —重塊; 8 —護(hù)罩; 9 —撥桿; 10 —計(jì)數(shù)器; 11 —主軸; 12 —研磨環(huán); 13 —鋼球; 14 —研磨碗
研磨碗與研磨環(huán)材質(zhì)相同,并經(jīng)過(guò)淬火處理,幾何形狀和尺寸如 圖 2 所示。
哈氏儀在用于可磨性指數(shù)測(cè)定之前,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行校準(zhǔn)。
1.2 試驗(yàn)篩 (GB6003 — 85) :孔徑為 0.071 , 0.63 , 1.25mm ,直徑為 200mm ,并配有篩蓋和底盤。
1.3 保護(hù)篩:能套在試驗(yàn)篩上的圓孔篩或方孔篩,孔徑范圍 16 ~ 19mm 。
1.4 振篩機(jī):可以容納外徑為 200mm 的一組垂直套疊并加蓋和底盤的篩子。垂直 振擊頻率為 149min -1 ,水平回轉(zhuǎn)頻率為 221min -1 ,回轉(zhuǎn)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; 2 —研磨環(huán); 3 —研磨碗; 4 —鋼球
1.6 托盤天平:zui大稱量 1000g ,感量 1g 。
1.7 二分器:符合GB474 — 83《煤樣制備方法》的規(guī)定,分樣格槽寬約 5mm 。
1.8 破碎機(jī):輥式破碎機(jī)或圓盤式破碎機(jī),輥或盤的間距可調(diào),能將粒度 6mm 的 煤樣破碎到 1.25mm ,而只生成zui小量的、小于 0.63mm 的煤粉。
2 煤樣的制備
2.1 按照GB 474 — 83 規(guī)定的原則,將煤樣破碎到6 mm 。
注:在 GB474 — 83中沒(méi)有 6mm 這一粒度級(jí)??蓪⒚簶悠扑榈?nbsp;13mm 后,接著再 破碎到 6mm 。
2.2 將上述煤樣縮分出約 1kg ,放入盤內(nèi)攤開(kāi)至層厚不超過(guò) 10mm ,空氣干燥后 稱量 ( 稱準(zhǔn)到 1g ) , 2.3 用 1.25mm 的篩子,分批過(guò)篩上述煤樣,每批約 200g ,采用 逐級(jí)破碎的方法,不斷調(diào)節(jié)破碎機(jī)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(guò) 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 的煤樣 ( 稱準(zhǔn)到 1g ) ,計(jì)算這個(gè)粒度范圍的煤樣質(zhì)量占破 碎前煤樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù) ( 出樣率 ) ,若出樣率小于 45% ,則該煤樣作廢。再?gòu)?nbsp;6mm 煤樣中縮分出 1kg ,按 2.3 制樣方法重新制樣。
注:地質(zhì)勘探煤樣量較少時(shí),破碎后若小于 45% ,可進(jìn)行測(cè)定,但應(yīng)注明出 樣率,其結(jié)果供參考。
3 測(cè)定步驟
3.1 將 0.63 ~ 1.25mm 的煤樣混合均勻,用二分器分出 120g ,用 0.63mm 篩子在 振篩機(jī)上篩 5min ,以除去煤粉;再用二分器縮分為每份不少于 50g 的兩份煤樣。
3.2 試運(yùn)轉(zhuǎn)哈氏儀,檢查是否正常,然后調(diào)到合適的啟動(dòng)位置。
3.3 *清掃研磨碗、研磨環(huán)和鋼球,并將鋼球盡可能均勻地分布在研磨碗的凹 槽內(nèi)。
3.4 稱取 50 ± 0.01g 已除去煤粉的煤樣,均勻倒入研磨碗,平整其表面,并將落 在鋼球上和研磨碗凸起部分的煤樣清掃到鋼球周圍,然后將研磨環(huán)放在研磨碗內(nèi)。
3.5 使研磨環(huán)的十字槽對(duì)準(zhǔn)主軸下端的十字頭,同時(shí)將研磨碗掛在機(jī)座兩側(cè)的螺 栓上,擰緊固定,以確??偞怪绷鶆蚴┘釉?nbsp;8 個(gè)鋼球上。
3.6 將計(jì)數(shù)器調(diào)到零位,啟動(dòng)電機(jī),儀器運(yùn)轉(zhuǎn) 60 ± 0.25r 后自動(dòng)停止。
3.7 將保護(hù)篩、 0.071mm 篩子和底盤套疊好,卸下研磨碗,把沾在研磨環(huán)上的煤 粉刷到保護(hù)篩上,然后將磨過(guò)的煤樣連同鋼球一起倒入保護(hù)篩,并仔細(xì)將沾在研 磨碗和鋼球上的煤粉刷到保護(hù)篩上。把鋼球放回研磨碗,再把沾在保護(hù)篩上的煤 粉刷到 0.071mm 篩子內(nèi)。
3.8 將篩蓋蓋在 0.071mm 篩子上,連底盤一起放在振篩機(jī)上篩 10min 。取下篩子, 將沾在 0.071mm 篩子底下的煤粉刷到底盤內(nèi),重新放到振篩機(jī)上篩 5min ,又刷 篩底一次,再振篩 5min ,刷篩底一次。
3.9 稱量 0.071mm 篩上的煤樣 ( 稱準(zhǔn)到 0.01g ) ,記作 G 1 。
3.10 稱量 0.071mm 篩下的煤樣 ( 稱準(zhǔn)到 0.01g ) 。篩上和篩下煤樣質(zhì)量之和與研磨 前煤樣質(zhì)量 (50 ± 0.01g ) 相差不得大于 0.5g ,否則測(cè)定結(jié)果作廢,應(yīng)重做試驗(yàn)。
4 結(jié)果處理
4.1 按下式計(jì)算出 0.071 mm 篩下煤樣的質(zhì)量 G (g) :
4.2 查校準(zhǔn)圖 ( 校準(zhǔn)圖的繪制見(jiàn)附錄 A) ,并記下可磨性指數(shù)值。
4.3 取兩次重復(fù)測(cè)定的算術(shù)平均值,修約到整數(shù)報(bào)出。
5 允許差
同一試驗(yàn)室: 2 個(gè)哈氏可磨性指數(shù) (HGI) 。
不同試驗(yàn)室: 4 個(gè)哈氏可磨性指數(shù) (HGI) 。
6 儀器校準(zhǔn)
6.1 每年至少用可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣校準(zhǔn)一次哈氏儀。
6.2 當(dāng)儀器、設(shè)備 ( 包括試驗(yàn)篩 ) 更新或修理,或懷疑哈氏儀有問(wèn)題時(shí),應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)煤 樣進(jìn)行校準(zhǔn)。
6.3 儀器校準(zhǔn)按附錄 A 的方法進(jìn)行。
附 錄 A 校準(zhǔn)圖的繪制( 補(bǔ)充件 )
A.1 繪制校準(zhǔn)圖時(shí)要使用四個(gè)一組的可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣,它們的哈氏可磨性指數(shù)值 分別約為 40 , 60 , 80 , 110 。
A.2 可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣由煤炭科學(xué)研究院北京煤化學(xué)研究所以美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì) (ASTM) 的可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制備。
圖 A1 校準(zhǔn)圖例
A.3 將四個(gè)一組的可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣的每個(gè)煤樣,按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作步驟,用本 單位的哈氏儀重復(fù)測(cè)定 4 次,計(jì)算出 0.071mm 篩下煤樣的質(zhì)量,取其算術(shù)平均值。
A.4 在直角坐標(biāo)紙上,以標(biāo)準(zhǔn)煤樣的篩下物質(zhì)量的平均值為縱坐標(biāo),以其哈氏可 磨性指數(shù)值為橫坐標(biāo),根據(jù)zui小二乘法原則對(duì)以上四個(gè)煤樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖 ( 見(jiàn) 圖 A1 ) ,所得的直線就是所用哈氏儀的校準(zhǔn)圖。
例:某單位使用一組標(biāo)準(zhǔn)煤樣,由本單位哈氏儀測(cè)得如 表 A1 數(shù)據(jù):
表 A1
由此結(jié)果繪出 圖 A1 的校準(zhǔn)圖:
附加說(shuō)明:
本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭科學(xué)研究院北京煤化學(xué)研究所歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭科學(xué)研究院北京煤化學(xué)研究所起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人陳懷珍。
本標(biāo)準(zhǔn)委托煤炭科學(xué)研究院北京煤化學(xué)研究所解釋。