煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測定基本原理

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

①膠質(zhì)層指數(shù)的測定過程反映了工業(yè)焦?fàn)t煉焦的全過程，通過研究膠質(zhì)層指數(shù)的測定過程，可研究煉焦過程的機(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)焦性能好壞一個標(biāo)志，是我國煙煤分類的一項工藝性指標(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)紙上記錄下來的加熱過程的體積變化曲線為體積曲線類型。

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

煙煤膠質(zhì)指數(shù)測定方法是模擬工業(yè)焦?fàn)t的煉焦條件而設(shè)計出來的。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傳至杯內(nèi)的溫度由上而下依次遞增。

因為單側(cè)加熱時，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，因為上面的煤樣還不到軟化溫度，所以保持原樣不變中間一部分則因為到了軟化溫度而變成瀝青狀的膠體——膠質(zhì)體;而下面一部分則因為到達(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)測定的全過程。

試驗開始，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，煤樣開始軟化，此時，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，試驗即告結(jié)束。

在式樣過程中，用一特制的膠質(zhì)層探針來測量膠質(zhì)層的厚度，以得到膠質(zhì)層大厚度Y值試驗過程中，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。以試驗℃)時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)的測定是一項規(guī)范性很強(qiáng)的試驗，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)等試驗條件均會影響測定結(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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