從今天開始，我們將為大家準備煤炭化驗設備使用方法知識講解，不定期為大家講解關于煤炭類的知識，今天來到了我們鶴壁市天淇儀器儀表公司關于煤炭化驗設備使用知識課堂的課，關于煙煤膠質層的指數測定技巧知識。

　　一、我們測定煙煤膠質層指數目的

　　1、掌握膠質層指數測定的原理及方法。

　　2、了解膠質層指數測定儀的構造及在加熱過程中煤杯的變化特征。

　　二、方法原理

　　按規定將煤樣裝入煤杯中加恒壓，煤杯放在特制的電爐內升溫速度進行單側加熱，此時傳至杯內的溫度由上而下依次遞增。因為用單側加熱時，周圍散熱條件較好，在煤杯內的煤樣就行成了一系列溫度自下而上遞減的等溫面。當加熱到一定溫度時，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青狀的膠體—膠質體;而下面一部分則因到達固化溫度，而由膠質體變成了半焦。因此，煤樣相應形成半焦層、膠質層和未軟化的煤樣層三個等溫層面。用探針測量出膠質體的大厚度Y，從實驗的體積曲線測定終收縮度X。

　　三、儀器和設備

　　雙杯膠質層指數測定儀、程序溫控儀、煤杯、探針、加熱爐、熱電偶、煤杯清潔機械裝置、石棉圓墊切墊機。這些都是屬于煤炭化驗設備中的儀器及配件。

　　四、實驗準備

　　1、煤杯、熱電偶鐵管及壓力盤上遺留的焦屑等用金鋼紗布人工清潔除干凈，也可用清潔煤杯用的機械裝置清除，方法是用固定煤杯的特制“杯低”和固定煤杯的螺釘把煤杯固定在連接盤上，啟動電動機帶動煤杯轉動，手持裹著金剛紗布的圓木棍(直徑約56mm、長240mm)伸入煤杯中，并使之緊貼杯壁，將煤杯上的焦屑除去。杯底及壓力盤上各析氣孔應暢通，熱電偶管內不應有異物。

　　2、紙管：在細鋼棍上用香煙紙粘制成直徑為2.5——3mm、高度約為60mm的紙管。裝煤杯時將鋼棍插入紙管，紙管下端折約2mm，紙管上端與鋼棍貼緊，防止煤樣進入紙管。

　　3、濾紙條：寬約60mm長190——200mm。

　　4、石棉圓墊：用厚度為0.5——1.0mm的石棉紙作兩個直徑為59mm的石棉圓墊。在上部圓墊上有供熱電偶鐵管穿過的圓孔和上述紙管穿過的小孔;在下部圓墊上對應壓力盤上的探測孔處作一標記。

　　5、體積曲線記錄紙：用毫米方格紙做體積曲線記錄紙，其高度與記錄轉筒的高度相同，長度略大于轉筒圓周。

　　6、裝煤杯：

　　①將杯底放入煤杯使其下部凸出部分進入煤杯底部圓孔中，杯底上放置熱電偶鐵管的凹槽中心點與壓力盤上電偶的孔洞中心點對準。

　　②將石棉墊鋪在杯底上，石棉墊上圓孔應對準杯底上的凹槽，在杯內下部沿壁圍一條濾紙條。將熱電偶鐵管插入煤杯底凹槽，把帶有香煙紙管的鋼棍放在下部石棉圓墊的探測孔標注處，用壓板把熱電偶鐵管和鋼棍固定，并使他們都保持垂直狀態。

　　③將全部試樣倒在縮分板上，摻和均勻，攤成厚約10mm的方塊。用直尺將方塊劃分為許多約30mm×30mm的小塊，用長方形小鏟按棋盤式取樣法隔塊分別取出2份試樣，每份試樣質量(100±5)g。

　　④將每份試樣用堆錐四分法分為4部分，每4次裝入杯中。每裝25g之后，用金屬針將煤樣攤平，但不得搗固。

　　⑤試樣裝完后，將壓板暫時取下，把上部石棉圓墊小心地平鋪在煤樣上，并將露出的濾紙邊緣折復與石棉墊之上，放入壓力盤，再用壓板固定熱電偶鐵管。將煤杯放入上部磚垛的爐孔中。把壓力盤與杠桿到水平。

　　⑥如試樣在實驗中生成流動性很大的膠質體溢出壓力盤，則應按裝煤杯所述重新裝樣實驗。重新裝樣過程中，須在折復濾紙后，用壓力盤壓平，并用直徑2——3mm的石棉繩在濾紙和石棉墊上方沿杯壁和熱電偶鐵管外圍位的縫隙嚴密地堵起來。

　　⑦在整個裝樣過程中香煙紙管應保持垂直狀態。當壓力盤與杠桿連接好后，在杠桿上掛上砝碼，把細鋼棍小心地由紙管中抽出來(可輕輕旋轉)，務必使紙管留在原有位置。如紙管被拔出，或煤粒進入了紙管(可用探針試出)，須重新裝樣。

　　⑴用探針測量紙管底部時，將刻度尺放在壓板上，檢查指針是否指在刻度尺的零點。如在零點，則有煤粒進入了紙管內，應重新裝樣。

　　⑵將熱電偶置于熱電偶鐵管中，檢查前杯和后杯熱電偶連接是否正確。

　　⑶把毫米方格紙裝在記錄轉筒上，并使紙上的水平線始、末端彼此銜接起來。調節記錄轉筒的高低，使其能同時記錄前、后杯2個體積曲線。

　　⑷檢查活軸軸心到記錄筆尖的距離，并將其調整為600mm，將記錄筆充好墨水。

　　⑸加熱以前求出煤樣的裝填高度。

　　⑹同一煤樣重復測定時裝煤高度的允許差為1mm，超過允許差時應重新裝樣。

　　五、實驗步驟

　　1、當上述準備工作就緒后，打開程序控溫儀開關，通電熱，并控制兩煤杯杯底升溫速度250℃以前為8℃/min，并要求30min內升到250℃;250℃以后為3℃∕min,每10min記錄一次溫度。在350——600℃期間，實際溫度與應達到溫度的差不應超過5℃，在其余時間表內不應超過10℃;否則，實驗作廢。在實驗中應按時記錄時間和溫度，時間從250℃起開始計算，以min為單位。

　　2、溫度到達250℃時，調節記錄筆尖使之接觸到記錄筒上，固定其位置，并旋轉記錄轉筒一周，畫出一條“零點線”，再將筆尖對準起點，開始記錄體積曲線。

　　3、對一段煤樣，測量膠質層層面在體積曲線開始下降幾分鐘后開始，到溫度升至約650℃時停止。當試樣的體積曲線呈“山型”或生成流動性很大的膠質體時，其膠質層層面的測定可適當地提前停止，一般可在膠質層大厚度出現后再對上下部層面個側2——4次即可停止，并立即用石棉繩絨把壓力盤上探測孔嚴密地堵起來，以免膠質體溢出。

　　4、測量膠質層上部層面時，將探針刻度尺放在壓板上，使探針通過壓板和壓力盤上的專用小孔小心地插入紙管中，輕輕往下探測，直到探針接觸到膠質層層面。讀取探針刻度毫米數(為層面到杯底的距離)，將讀書填入記錄表中“膠質層上部層面”欄內，并同時記錄測量層面的時間。

　　5、測量膠質層下部層面時，用探針首先測出上部層面，然后輕輕穿透膠質體到半焦面，將讀數填入記錄表中“膠質層下部層面”欄內，同時記錄測量層面的時間。探針穿透膠質層中抽出時，均應小心緩慢從事。在軸出時還應輕輕轉動，防止帶出膠質體或使膠質層內積存的煤氣突然逸出，以免破壞體積曲線形狀和影響層面位置。

　　6、根據轉筒所記錄的體積曲線的形狀及膠質體的特性，來確定測量膠質層上、下部層面的頻率。

　　①當體積曲線為之型或波型時，在體積曲線上升到高點時測量上部層面，在體積曲線下降到低點時測量上部面和下部面。如果曲線起伏非常頻繁，可間隔一次或兩次起伏，在體積曲線的高點和低點測量上部層面，并每隔8——10min在體積曲線的低點測量一次下部層面。

　　②當體積曲線分階段符號上述典型或波型時，上部層面每5min測量一次，下部層面每10min測量一次。

　　③當體積曲線分段符號上述典型情況時，上、下部層面測量應分階段按其特點依次上述規定進行。

　　④當體積曲線為平滑斜降型時，膠質層上、下部層往往不明顯，總使一穿即達杯底。遇此情況時，可暫時停20——25min，使層面恢復，然后以每15min不多于一次的頻數測量上部和下部層面，并力求準確探測出下部層面的位置。

　　⑤如果煤在實驗時形成流動性很大的膠質體，下部層面的測定可稍晚開始，然后每隔7——8min測量一次，620℃也應堵孔。在測量這種煤的上、下膠質層層時應特別注意，以免探針帶出膠質體或叫肢體溢出。

　　⑺當溫度達730℃時，實驗結束。此時調節記錄筆開轉筒，關閉電源，卸下砝碼，使儀器冷卻。

　　⑻當膠質層測定結束后，必須等上部磚垛冷卻或更換上部磚垛，方可進行下一次實驗。

　　⑼在實驗過程中，當煤氣大量從杯底析出時，應不時地向電熱元件吹風，使從杯底析出的煤氣和炭黑燒掉，以免發生短路，燒壞硅碳棒、鎳鉻線或影響熱電偶正常工作。

　　⑽如實驗時煤的膠質體溢出到壓力盤上，或在香煙紙管中的膠質層層面驟然高起，則實驗作廢。

　　⑾推焦：待儀器全部冷卻至室溫后，將煤杯倒置在推焦器底座上的圓孔上，并把煤杯底對準桿中心，然后旋轉絲桿，直至焦塊被推出煤杯為止，盡可能保持塊完整。