煤的哈氏可磨性指數(shù)值測定標(biāo)準(zhǔn)  

2010-05-2012:18:06|  分類： 默認(rèn)分類 |  標(biāo)簽： |舉報(bào) |字號大中小 訂閱

1. 范圍

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤的哈德格羅夫（簡稱哈氏）可磨性指數(shù)的測定方法。

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于煙煤、無煙煤。

2. 引用標(biāo)準(zhǔn)

    下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時所示版本均為。的標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂。使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)新版本的可能性。
    GB474-1996 煤樣的制備方法
    GB/T6003-1985 試驗(yàn)篩

3. 方法提要

    將粒度范圍和質(zhì)量的煤樣，經(jīng)哈氏可磨性測定儀研磨后在規(guī)定的條件下篩分，稱量篩上煤樣的質(zhì)量。由研磨前的煤樣量減去篩上煤樣質(zhì)量得到篩下煤樣的質(zhì)量。再從由標(biāo)準(zhǔn)煤樣繪制的校準(zhǔn)圖上查得哈氏可磨性指數(shù)。

4. 儀器設(shè)備

a.       哈氏可磨性測定儀（簡稱哈氏儀）：如圖1所示。電動機(jī)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±1）r/min的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。研磨環(huán)驅(qū)動研磨碗內(nèi)的8個鋼球轉(zhuǎn)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±2）N。

研磨碗與研磨環(huán)材質(zhì)相同，并經(jīng)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(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行校準(zhǔn)。

b.       試驗(yàn)篩（GB/T6003）：孔徑為0.071mm、0.63mm、1.25mm，直徑為200mm，并配有篩蓋和篩底盤。

c.       保護(hù)篩：能套在試驗(yàn)篩上的圓孔篩或方孔篩，孔徑范圍13-19mm。

1-機(jī)座  2電氣控制盒  3-蝸輪盒   4電動機(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

圖1 哈氏可磨性測定儀

1-主軸  2-研磨環(huán)  3-研磨碗  4-鋼球

圖2 研磨件

d.       振篩機(jī)：可以容納外徑為200mm的一組垂直套疊并加蓋和篩底盤的篩子。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。

e.       天平：稱量100g，感量0.01g。

f.        托盤天平：稱量1000g，感量1g。

g.       二分器：合GB474的規(guī)定，分樣格槽寬為5mm。

h.       破碎機(jī)：輥式破碎機(jī)，輥的間距可調(diào)，能將粒度6mm的煤樣破碎到1.25mm，而只生成小量的、小于0.63mm的煤粉。

5.       煤樣的制備

a.       按照GB474規(guī)定的原則，將煤樣破碎到6mm。

b.       將上述煤樣縮分出約1kg，放入盤內(nèi)攤開至層厚不過10mm，空氣干燥后稱量（稱準(zhǔn)到1g）。

c.       用1.25mm（4.2）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(diào)節(jié)破碎機(jī)（4.8）的輥的間距，使其只能破碎較大的顆粒。不斷破碎、篩分直至上述煤樣通過1.25mm篩子。留取0.63-1.25mm的煤樣，棄去篩下物。

d.       稱量0.63-1.25mm的煤樣（稱準(zhǔn)到1g），計(jì)算這個粒度范圍的煤樣質(zhì)量占破碎前煤樣的總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)（出樣率），若出樣率小于45%，則該煤樣作廢。再從6mm煤樣中縮分出1kg，按5.3制樣方法重新制樣。

6.       測定步驟

a.       試運(yùn)轉(zhuǎn)哈氏儀（4.1），檢查是否正常，然后將計(jì)數(shù)數(shù)的撥桿調(diào)到合適的啟動位置，使儀器能在運(yùn)轉(zhuǎn)（60±0.25）r時自動停止。

b.       徹底清掃研磨碗、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)。

c.       將0.63-1.25mm的煤樣混合均勻，用二分器（4.7）分出120g，用0.63mm篩子在振篩機(jī)（4.4）上篩5min，以除去小于0.63mm的粉煤；再用二分器縮分為每份不少于50g的兩份煤樣。

d.       稱取（50±0.01）g已除去煤粉的煤樣記作m（g），將煤樣均勻倒入研磨碗內(nèi)，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，使研磨環(huán)的十字槽與主軸下端十字頭方向基本一致時將研磨環(huán)放在研磨碗內(nèi)。

e.       把研磨碗移入機(jī)座內(nèi)，使研磨環(huán)的十字槽對準(zhǔn)主軸下端的十字頭同時將研磨碗掛在機(jī)座兩側(cè)的螺栓上，擰緊固定，以總垂直力均勻施加在8個鋼球上。

f.        將計(jì)數(shù)器調(diào)到位，啟動電機(jī)，儀器運(yùn)轉(zhuǎn)（60±0.25）r后自動停止。

g.       將保護(hù)篩（4.3）、0.071mm篩子和篩底盤套疊好，卸下研磨碗，把粘在研磨環(huán)上的煤粉刷到保護(hù)篩上，然后將磨過的煤樣連同鋼球一起倒入保護(hù)篩，并仔細(xì)將粘在研磨碗和鋼球上的煤粉刷到保護(hù)篩上。再把粘在保護(hù)篩上的煤粉刷到0.071mm篩子內(nèi)。取下保護(hù)篩并把鋼球放回研磨碗內(nèi)。

h.       將篩蓋蓋在0.071mm篩子上，連篩底盤一起放在振篩機(jī)上振篩10min。取下篩子，將粘在0.071mm篩面底下的煤粉刷到篩底盤內(nèi)，重新放到振篩機(jī)上振篩5min，再心刷篩面底下，振篩5min，刷篩面底下。

i.        稱量0.071mm篩上的煤樣（稱準(zhǔn)到0.01g），記作m1（g）。

j.        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m（g）相差不得大于0.5g，否則測定結(jié)果作廢，應(yīng)重做試驗(yàn)。

注：篩面若松馳應(yīng)更換篩子。

7.       結(jié)果處理

a.       按式（1）計(jì)算出0.071mm篩下煤樣的質(zhì)量m2（g）。

m2=m=m1                                 （1）

式中：m——煤樣質(zhì)量，g；
m1——篩上物質(zhì)量，g；
m2——篩下物質(zhì)量，g。

b.       根據(jù)篩下煤樣的質(zhì)量m2（g），查校準(zhǔn)圖（校準(zhǔn)圖的繪制見附錄A），得出可磨性指數(shù)值（HGI）。

c.       取兩次重復(fù)測定的算平均值，修約到整數(shù)報(bào)出。

8.       精密度

可磨性指數(shù)測定的精密度如表1規(guī)定

表1

9.       儀器校準(zhǔn)

1.       每年至少用可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣校準(zhǔn)哈氏儀。

2.       當(dāng)更換操作人員以及儀器、設(shè)備（包括試驗(yàn)篩）更新或修理，或懷疑哈氏儀有問題時，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.       儀器校準(zhǔn)按附錄A的方法進(jìn)行。

附錄A

（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）

標(biāo)準(zhǔn)圖的繪制

A1 繪制校準(zhǔn)圖要使用具有可磨性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值約40、60、80和110，為4個一組的可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣。每個標(biāo)準(zhǔn)煤樣用本單位的哈氏儀，由同一操作人員按標(biāo)準(zhǔn)第6條的要求和步驟重復(fù)測定4次。計(jì)算出0.071mm篩下煤樣的質(zhì)量，取其算平均值。

A2 在直角坐標(biāo)準(zhǔn)紙上以計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)煤樣篩下物質(zhì)量平均值為縱坐標(biāo)，以其哈氏可磨性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為橫坐標(biāo)，根據(jù)小二乘法原則對以上4個標(biāo)準(zhǔn)煤樣的測定數(shù)據(jù)作圖（見圖A1），該直線就是所用哈氏儀的校準(zhǔn)圖。

注：小二乘法即是所作的直線使圖上每個測量點(diǎn)沿y軸到該直線的距離平方和小。

例：某單位使用一組標(biāo)準(zhǔn)煤樣，由本單位哈氏儀測得數(shù)據(jù)如表A1所示。

表A1

由此結(jié)果繪出校準(zhǔn)圖：

1. 范圍

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤的哈德格羅夫（簡稱哈氏）可磨性指數(shù)的測定方法。

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于煙煤、無煙煤。

2. 引用標(biāo)準(zhǔn)

    下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時所示版本均為。的標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂。使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)新版本的可能性。
    GB474-1996 煤樣的制備方法
    GB/T6003-1985 試驗(yàn)篩

3. 方法提要

    將粒度范圍和質(zhì)量的煤樣，經(jīng)哈氏可磨性測定儀研磨后在規(guī)定的條件下篩分，稱量篩上煤樣的質(zhì)量。由研磨前的煤樣量減去篩上煤樣質(zhì)量得到篩下煤樣的質(zhì)量。再從由標(biāo)準(zhǔn)煤樣繪制的校準(zhǔn)圖上查得哈氏可磨性指數(shù)。

4. 儀器設(shè)備

a.       哈氏可磨性測定儀（簡稱哈氏儀）：如圖1所示。電動機(jī)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±1）r/min的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。研磨環(huán)驅(qū)動研磨碗內(nèi)的8個鋼球轉(zhuǎn)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±2）N。

研磨碗與研磨環(huán)材質(zhì)相同，并經(jīng)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(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行校準(zhǔn)。

b.       試驗(yàn)篩（GB/T6003）：孔徑為0.071mm、0.63mm、1.25mm，直徑為200mm，并配有篩蓋和篩底盤。

c.       保護(hù)篩：能套在試驗(yàn)篩上的圓孔篩或方孔篩，孔徑范圍13-19mm。

1-機(jī)座  2電氣控制盒  3-蝸輪盒   4電動機(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

圖1 哈氏可磨性測定儀

1-主軸  2-研磨環(huán)  3-研磨碗  4-鋼球

圖2 研磨件

d.       振篩機(jī)：可以容納外徑為200mm的一組垂直套疊并加蓋和篩底盤的篩子。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。

e.       天平：稱量100g，感量0.01g。

f.        托盤天平：稱量1000g，感量1g。

g.       二分器：合GB474的規(guī)定，分樣格槽寬為5mm。

h.       破碎機(jī)：輥式破碎機(jī)，輥的間距可調(diào)，能將粒度6mm的煤樣破碎到1.25mm，而只生成小量的、小于0.63mm的煤粉。

5.       煤樣的制備

a.       按照GB474規(guī)定的原則，將煤樣破碎到6mm。

b.       將上述煤樣縮分出約1kg，放入盤內(nèi)攤開至層厚不過10mm，空氣干燥后稱量（稱準(zhǔn)到1g）。

c.       用1.25mm（4.2）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(diào)節(jié)破碎機(jī)（4.8）的輥的間距，使其只能破碎較大的顆粒。不斷破碎、篩分直至上述煤樣通過1.25mm篩子。留取0.63-1.25mm的煤樣，棄去篩下物。

d.       稱量0.63-1.25mm的煤樣（稱準(zhǔn)到1g），計(jì)算這個粒度范圍的煤樣質(zhì)量占破碎前煤樣的總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)（出樣率），若出樣率小于45%，則該煤樣作廢。再從6mm煤樣中縮分出1kg，按5.3制樣方法重新制樣。

6.       測定步驟

a.       試運(yùn)轉(zhuǎn)哈氏儀（4.1），檢查是否正常，然后將計(jì)數(shù)數(shù)的撥桿調(diào)到合適的啟動位置，使儀器能在運(yùn)轉(zhuǎn)（60±0.25）r時自動停止。

b.       徹底清掃研磨碗、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)。

c.       將0.63-1.25mm的煤樣混合均勻，用二分器（4.7）分出120g，用0.63mm篩子在振篩機(jī)（4.4）上篩5min，以除去小于0.63mm的粉煤；再用二分器縮分為每份不少于50g的兩份煤樣。

d.       稱取（50±0.01）g已除去煤粉的煤樣記作m（g），將煤樣均勻倒入研磨碗內(nèi)，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，使研磨環(huán)的十字槽與主軸下端十字頭方向基本一致時將研磨環(huán)放在研磨碗內(nèi)。

e.       把研磨碗移入機(jī)座內(nèi)，使研磨環(huán)的十字槽對準(zhǔn)主軸下端的十字頭同時將研磨碗掛在機(jī)座兩側(cè)的螺栓上，擰緊固定，以總垂直力均勻施加在8個鋼球上。

f.        將計(jì)數(shù)器調(diào)到位，啟動電機(jī)，儀器運(yùn)轉(zhuǎn)（60±0.25）r后自動停止。

g.       將保護(hù)篩（4.3）、0.071mm篩子和篩底盤套疊好，卸下研磨碗，把粘在研磨環(huán)上的煤粉刷到保護(hù)篩上，然后將磨過的煤樣連同鋼球一起倒入保護(hù)篩，并仔細(xì)將粘在研磨碗和鋼球上的煤粉刷到保護(hù)篩上。再把粘在保護(hù)篩上的煤粉刷到0.071mm篩子內(nèi)。取下保護(hù)篩并把鋼球放回研磨碗內(nèi)。

h.       將篩蓋蓋在0.071mm篩子上，連篩底盤一起放在振篩機(jī)上振篩10min。取下篩子，將粘在0.071mm篩面底下的煤粉刷到篩底盤內(nèi)，重新放到振篩機(jī)上振篩5min，再心刷篩面底下，振篩5min，刷篩面底下。

i.        稱量0.071mm篩上的煤樣（稱準(zhǔn)到0.01g），記作m1（g）。

j.        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m（g）相差不得大于0.5g，否則測定結(jié)果作廢，應(yīng)重做試驗(yàn)。

注：篩面若松馳應(yīng)更換篩子。

7.       結(jié)果處理

a.       按式（1）計(jì)算出0.071mm篩下煤樣的質(zhì)量m2（g）。

m2=m=m1                                 （1）

式中：m——煤樣質(zhì)量，g；
m1——篩上物質(zhì)量，g；
m2——篩下物質(zhì)量，g。

b.       根據(jù)篩下煤樣的質(zhì)量m2（g），查校準(zhǔn)圖（校準(zhǔn)圖的繪制見附錄A），得出可磨性指數(shù)值（HGI）。

c.       取兩次重復(fù)測定的算平均值，修約到整數(shù)報(bào)出。

8.       精密度

可磨性指數(shù)測定的精密度如表1規(guī)定

表1

9.       儀器校準(zhǔn)

1.       每年至少用可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣校準(zhǔn)哈氏儀。

2.       當(dāng)更換操作人員以及儀器、設(shè)備（包括試驗(yàn)篩）更新或修理，或懷疑哈氏儀有問題時，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.       儀器校準(zhǔn)按附錄A的方法進(jìn)行。

附錄A

（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）

標(biāo)準(zhǔn)圖的繪制

A1 繪制校準(zhǔn)圖要使用具有可磨性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值約40、60、80和110，為4個一組的可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣。每個標(biāo)準(zhǔn)煤樣用本單位的哈氏儀，由同一操作人員按標(biāo)準(zhǔn)第6條的要求和步驟重復(fù)測定4次。計(jì)算出0.071mm篩下煤樣的質(zhì)量，取其算平均值。

A2 在直角坐標(biāo)準(zhǔn)紙上以計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)煤樣篩下物質(zhì)量平均值為縱坐標(biāo)，以其哈氏可磨性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為橫坐標(biāo)，根據(jù)小二乘法原則對以上4個標(biāo)準(zhǔn)煤樣的測定數(shù)據(jù)作圖（見圖A1），該直線就是所用哈氏儀的校準(zhǔn)圖。

注：小二乘法即是所作的直線使圖上每個測量點(diǎn)沿y軸到該直線的距離平方和小。

例：某單位使用一組標(biāo)準(zhǔn)煤樣，由本單位哈氏儀測得數(shù)據(jù)如表A1所示。

表A1

由此結(jié)果繪出校準(zhǔn)圖：

哈氏可磨性指數(shù)值
圖A1 校準(zhǔn)圖例

附錄B

（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）

標(biāo)準(zhǔn)儀器的校準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)煤樣的制備

B1 由美國的哈德格羅夫儀器作為我國專門用于制備可磨性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)煤樣的標(biāo)準(zhǔn)儀器。
B2 標(biāo)準(zhǔn)儀器須用從美國材料試驗(yàn)協(xié)會（ASTM）獲得的4個一組的國際標(biāo)準(zhǔn)煤樣校準(zhǔn)。
B3 4個一組的可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣由煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所制備，并用的標(biāo)準(zhǔn)儀器和標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)篩定值。

哈氏可磨性指數(shù)值
圖A1 校準(zhǔn)圖例

附錄B

（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）

標(biāo)準(zhǔn)儀器的校準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)煤樣的制備

B1 由美國的哈德格羅夫儀器作為我國專門用于制備可磨性指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)煤樣的標(biāo)準(zhǔn)儀器。
B2 標(biāo)準(zhǔn)儀器須用從美國材料試驗(yàn)協(xié)會（ASTM）獲得的4個一組的國際標(biāo)準(zhǔn)煤樣校準(zhǔn)。
B3 4個一組的可磨性標(biāo)準(zhǔn)煤樣由煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所制備，并用的標(biāo)準(zhǔn)儀器和標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)篩定值。