煤的可磨性指數是煤的物理一機械(如硬度、強度)等性能的綜合體現,,一般采用哈德格羅夫法(哈氏可磨性指數測定儀,簡稱哈氏儀)測定煤的可磨性指數,測定煤的可磨性指數目的是評價煤研磨成粉的難易程度。
影響煤的可磨性指數測定結果可靠性的兩個重要的因素是煤樣制備方法(煤樣的粒度范圍)和煤中的水分含量。
煤的可磨性指數可以用來評估工業用磨煤機的產率和能耗 。
測定方法
一定粒度范圍和質量的煤樣,經哈氏可磨性測定儀研磨后在規定的條件下篩分,稱量篩上煤樣的質量,由研磨前的煤樣量減去篩上煤樣質量得到篩下煤樣的質量,由煤的哈氏可磨性指數標準物質繪制的校準圖上査得或者從一元線性回歸方程中計算出煤的哈氏可磨性指數。
哈氏可磨性測定儀在用于測定煤的可磨性指數之前,應用煤的哈氏可磨性指數標準物質進行校準。
試劑和材料:
煤的哈氏可磨性指數標準物質:國家一級有證標準物質(GBW12005、GBW12006、GBW12007、GBW12008),其哈氏可磨性指數(HGI)分別約為40、60、80和110。
軟毛刷:刷毛長度為10mm-30mm的短毛刷和刷毛長度40mm-80mm的長毛刷。
哈氏可磨性指數測定儀
哈氏可磨性指數測定儀如圖1所示,其中研磨件由主軸、研磨碗、研磨環、鋼球組成,其規格和尺寸如圖2所示。
電動機通過減速裝置和一對齒輪減速后,帶動主軸和研磨環以(20±1)r/min的速度旋轉。研磨環驅動研磨碗內的8個鋼球轉動,銅球直徑為25.4mm,由重塊、齒輪、主軸和研磨環施加在鋼球上的總垂直力為(284±2)N。研磨碗與研磨環材質相同,并經過淬火處理 。
篩子
試驗篩:滿足 GB/T6003.1規定,孔徑為0.071mm、0.63mm、1.25mm,直徑為200mm,并配有篩蓋和篩底盤。
保護篩:能套在試驗篩上的圓孔篩或方孔篩,孔徑范圍13mm-19mm。
振篩機: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。可容納外徑為200mm的一組垂直套疊并加蓋和篩底盤的篩子 。
天平:最大稱量100g,最小分度值 0.01g。
工業天平:最大稱量1500g,最小分度值1g。
二分器:適合縮分小于6mm和小于1.25mm煤樣,符合GB474的規定。
破碎機:對輥破碎機,輥的間距可調,能將粒度6mm的煤樣破碎到0.63 mm~1.25 mm,且產生小于0.63 mm的煤粉量最小。
按照GB474或者GB/T19494.2將煤樣破碎到6mm。
將小于6mm煤樣用二分器縮分出約1kg,按照GB474規定的空氣干燥方法進行空氣干燥,然后稱量煤樣質量m。(稱準到1g)。
煤樣用振篩機分批過由1.25mm和0.63mm組成的套篩,每批約200g。采用逐級破碎的方法,不斷調節破碎機間隙,使其只能破碎較大的顆粒。經不斷破碎、篩分直至上述煤樣全部通過1.25mm篩子。留取0.63mm-1.25mm的煤樣,棄去篩下物。
稱量0.63mm-1.25mm的煤樣質量m(0.63-1.25)(稱準至1g),計算這個粒度范圍的煤樣質量占破碎前煤樣的總質量的百分數(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6.3制樣方法重新制樣。按照式(1)計算0.63mm-1.25mm煤樣的出樣率。
測定步驟:
試運轉哈氏儀,檢査是否正常,儀器應能在運轉(60土0.25)r時自動停止;檢查0.071mm篩子的篩面,若篩面松弛應及時更換 。
用短毛刷徹底清掃研磨碗、研磨壞和鋼球,并將鋼球盡可能均勻地分布在研磨碗的凹槽內 。
將0.63mm-1.25mm的煤樣混合均勻,用二分器縮分出120g,用0.63mm篩子在振篩機上篩5min,以除去小于0.63 mm的粉煤;再用二分器縮分出每份不少于50g的兩份煤樣。
稱取已除去粉煤的(50±0.0l)g煤樣(m),稱準至0.0lg。將煤樣均勻倒入研磨碗內,平整其表面,并將落在鋼球上和研磨碗凸起部分的煤樣用短毛刷清掃到鋼球周圍,研磨環的十字槽與主軸下端十字頭方向基本一致時將研磨壞放在研磨碗內。
將計數器歸零,啟動電機,儀器運轉(60±0.25)r后自動停止。
將保護篩、0.071mm篩子和篩底盤從上到下疊套好,卸下研磨碗,用長毛刷把粘在研磨環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,并仔細將粘在研磨碗和鋼球上的煤粉刷到保護篩上。 再用長毛刷把粘在保護篩上的煤粉刷到0.071mm篩子內。取下保護篩并把鋼球放回研磨碗內。
將篩蓋蓋在0.071mm篩子上,連篩底盤一起放在振篩機上振篩10min。取下篩子,用短毛刷將粘在0.071mm篩底下表面的煤粉刷到篩底盤內,重新放到振篩機上振篩5min,再刷篩底下表面一次, 振篩5min,再刷篩底下表面一次。
準確稱取0.071mm篩上的煤樣質量m1和0.071mm篩下的煤樣質量m2.,稱準至0.01g。篩上和篩下煤樣質量之和與研磨前煤樣質量相差不得大于0.5g,否則測定結果作廢,應重做試驗。