煤的可磨性指數(shù)測定方法

( 哈德格羅夫法 )          GB2565 — 87代替 GB2565 — 81

Determination of grindability index of coal

(Hardgrove method)

中華人民共和國煤炭工業(yè)部 1987-08-07 批準             1988-07-01 實施

     本標準適用于煙煤、無煙煤哈德格羅夫 ( 簡稱哈氏 ) 可磨性指數(shù)的測定。

     本標準等效采用了 ISO5074 — 1980(E) 《硬煤—哈德格羅夫可磨性指數(shù)的測定》。

     方法要點：將煤樣制成規(guī)定的粒度，經哈氏可磨性測定儀研磨后，在規(guī)定條 件下篩分，稱量篩上煤樣質量，從由標準煤樣繪制的校準圖上查得哈氏可磨性指數(shù)。

1   儀器、設備

1.1   哈氏可磨性測定儀 ( 簡稱哈氏儀 ) ：如 圖 1 所示。電動機通過蝸輪、蝸桿和一對 齒輪減速后，帶動主軸和研磨環(huán)以 20 ± 1r/min 的速度運轉。研磨環(huán)驅動研磨碗內的8 個鋼球轉動，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 哈氏可磨性測定儀

1 —機座； 2 —電氣控制盒； 3 —蝸輪盒； 4 —電動機； 5 —小齒輪； 6 —大齒輪； 7 —重塊； 8 —護罩； 9 —撥桿； 10 —計數(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)材質相同，并經過淬火處理，幾何形狀和尺寸如 圖 2 所示。

     哈氏儀在用于可磨性指數(shù)測定之前，應用標準煤樣進行校準。

1.2   試驗篩 (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   保護篩：能套在試驗篩上的圓孔篩或方孔篩，孔徑范圍 16 ～ 19mm 。

1.4   振篩機：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 ，水平回轉頻率為 221min -1 ，回轉半徑為 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：輥式破碎機或圓盤式破碎機，輥或盤的間距可調，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中沒有 6mm 這一粒度級。可將煤樣破碎到 13mm 后，接著再 破碎到 6mm 。

2.2   將上述煤樣縮分出約 1kg ，放入盤內攤開至層厚不超過 10mm ，空氣干燥后 稱量 ( 稱準到 1g ) ， 2.3 用 1.25mm 的篩子，分批過篩上述煤樣，每批約 200g ，采用 逐級破碎的方法，不斷調節(jié)破碎機的輥 ( 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 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 ( 稱準到 1g ) ，計算這個粒度范圍的煤樣質量占破 碎前煤樣總質量的百分數(shù) ( 出樣率 ) ，若出樣率小于 45% ，則該煤樣作廢。再從 6mm 煤樣中縮分出 1kg ，按 2.3 制樣方法重新制樣。

注：地質勘探煤樣量較少時，破碎后若小于 45% ，可進行測定，但應注明出 樣率，其結果供參考。

3   測定步驟

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   試運轉哈氏儀，檢查是否正常，然后調到合適的啟動位置。

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。

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。

3.5   使研磨環(huán)的十字槽對準主軸下端的十字頭，同時將研磨碗掛在機座兩側的螺 栓上，擰緊固定，以確保總垂直力均勻施加在 8 個鋼球上。

3.6   將計數(shù)器調到零位，啟動電機，儀器運轉 60 ± 0.25r 后自動停止。

3.7   將保護篩、 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 粉刷到保護篩上，然后將磨過的煤樣連同鋼球一起倒入保護篩，并仔細將沾在研 磨碗和鋼球上的煤粉刷到保護篩上。把鋼球放回研磨碗，再把沾在保護篩上的煤 粉刷到 0.071mm 篩子內。

3.8   將篩蓋蓋在 0.071mm 篩子上，連底盤一起放在振篩機上篩 10min 。取下篩子， 將沾在 0.071mm 篩子底下的煤粉刷到底盤內，重新放到振篩機上篩 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 ( 稱準到 0.01g ) ，記作 G 1 。

3.10   稱量 0.071mm 篩下的煤樣 ( 稱準到 0.01g ) 。篩上和篩下煤樣質量之和與研磨 前煤樣質量 (50 ± 0.01g ) 相差不得大于 0.5g ，否則測定結果作廢，應重做試驗。

4   結果處理

4.1   按下式計算出 0.071 mm 篩下煤樣的質量 G (g) ：

4.2   查校準圖 ( 校準圖的繪制見附錄 A) ，并記下可磨性指數(shù)值。

4.3   取兩次重復測定的算術平均值，修約到整數(shù)報出。

5   允許差

     同一試驗室： 2 個哈氏可磨性指數(shù) (HGI) 。

     不同試驗室： 4 個哈氏可磨性指數(shù) (HGI) 。

6   儀器校準

6.1   每年至少用可磨性標準煤樣校準一次哈氏儀。

6.2   當儀器、設備 ( 包括試驗篩 ) 更新或修理，或懷疑哈氏儀有問題時，應用標準煤 樣進行校準。

6.3   儀器校準按附錄 A 的方法進行。 

附 錄 A  校準圖的繪制( 補充件 )

A.1   繪制校準圖時要使用四個一組的可磨性標準煤樣，它們的哈氏可磨性指數(shù)值 分別約為 40 ， 60 ， 80 ， 110 。

A.2   可磨性標準煤樣由煤炭科學研究院北京煤化學研究所以美國材料與試驗協(xié)會 (ASTM) 的可磨性標準煤樣為標準進行制備。

圖 A1 校準圖例

A.3   將四個一組的可磨性標準煤樣的每個煤樣，按本標準規(guī)定的操作步驟，用本 單位的哈氏儀重復測定 4 次，計算出 0.071mm 篩下煤樣的質量，取其算術平均值。

A.4   在直角坐標紙上，以標準煤樣的篩下物質量的平均值為縱坐標，以其哈氏可 磨性指數(shù)值為橫坐標，根據(jù)zui小二乘法原則對以上四個煤樣的試驗數(shù)據(jù)作圖 ( 見 圖 A1 ) ，所得的直線就是所用哈氏儀的校準圖。

     例：某單位使用一組標準煤樣，由本單位哈氏儀測得如 表 A1 數(shù)據(jù)：

     表 A1

由此結果繪出 圖 A1 的校準圖：

     附加說明：

     本標準由煤炭科學研究院北京煤化學研究所歸口。

     本標準由煤炭科學研究院北京煤化學研究所起草。

     本標準主要起草人陳懷珍。

     本標準委托煤炭科學研究院北京煤化學研究所解釋。