影響煤炭哈氏可磨性指數測定結果的原因剖析

方萍(平涼市產品質量監(jiān)督檢驗中心，甘肅 平涼 744000)

影響煤炭哈氏可磨性指數測定結果的原因剖析

方萍(平涼市產品質量監(jiān)督檢驗中心，甘肅 平涼 744000)

煤炭哈氏可磨性指數（HGI）測定是專門用于煙煤和無煙煤哈德格羅夫可磨性的測定，是煤炭的一項物理性能測定。用以反映煤粉制備的難易程度和煤的耐磨性。本文從煤樣制備、煤樣水分控制、標準曲線制作等八個方面，剖析影響煤炭哈氏可磨性指數的原因。

煤炭；可磨性指數測定；原因；剖析

煤的可磨性指數是煤的物理-機械（如硬度、強度）等性能的綜合體現，是煤炭加工利用過程中一個重要的指標，用以反映煤粉制備的難易程度和煤的耐磨性。在實驗室具體操作的過程中，時常因為許多因素的影響，造成檢驗結果的重現性和準確性不佳或失準。經過筆者多次試驗總結的一點試驗心得與大家分享。

煤炭中哈氏可磨性指數（HGI）測定是專門用于煙煤和無煙煤哈德格羅夫可磨性的測定，是煤炭的一項物理性能測定。哈氏可磨性指數越大，表明越容易磨碎。其測定結果能夠正確地反應煤磨碎的難易程度，可以用來評估工業(yè)用磨煤機的產率和能耗，為磨煤機的設計和運行提供依據。普遍用于煤炭、電力、冶金、化工等行業(yè)。

1 測定原理和方法

在實驗室條件下測定煤的可磨性指數，是采用哈德格羅夫法，簡稱哈氏法。哈氏法的理論依據就是磨碎定律，即將固體物料磨碎成粉時所消耗的能量與其所產生的新表面積成正比。國家標準就是依據該定律，測定煤的可磨性指數。把制好的一定粒度范圍的煤樣放在哈氏儀里磨碎，然后篩分、稱重、對照校準圖表，查出可磨性指數。

（1）使用儀器：KER-HM60A全自動哈氏可磨性指數測定儀

（2）振篩機：8411型電動振篩機，以及可以容納外徑為200mm的一組垂直套疊（孔徑為0.071mm、0.63mm、1.25mm）并加蓋和篩底盤的篩子

（3）天平兩臺：最大稱量100g,最小分度值0.01g一臺。最大稱量1500g，最小分度值1g一臺

（4）測定方法：稱取50±0.1g粒度為0.63-1.25mm的煤樣，均勻分布在磨碗里，并平整表面，將落在研磨碗凸起部分和鋼球上面的煤樣掃到鋼球周圍，將研磨環(huán)先掛吊在主軸下端的二個銷上，然后將研磨碗底的鍵槽方位對準托盤上的鍵，輕輕推入研磨碗，直至插進為止。啟動電動機，運轉60±0.25轉后自動停止，研磨碗自動下降到初始位置。推出研磨碗，把碗內鋼球和磨碎的煤粉都仔細地刷到保護篩里，然后把鋼球放回研磨碗內，從保護篩內側和下側把煤粉刷到200目篩內。按GB/T2565標準規(guī)定進行篩分，稱重。由通過200目篩的煤樣重量查校準圖表，得到可磨性指數。

（5）校準圖的制作

圖1

按照國家標準GB/T2565《煤的可磨性指數測定方法（哈德格羅夫法）》規(guī)定的操作步驟，分別測定四個一組可磨性標準物質煤樣GBW12005d,GBW12006d,GBW12007d,GBW12008d,所給定的HGI值分別為35,56,74,107，按照以上方法對每個標準物質煤樣進行試驗，結果見下表1

標準物質編號GBW12005d GBW12006d GBW12007d GBW12008d HGI值35 56 74 107 0.071mm篩下物重量2．81，2．87，2．75，2．77 5．82，5．94，5．91，5．60 8．74，8．77，8．74，8．75 13．14，13．14，13．16，13．19平均值2．80 5．82 8．75 13．16

試驗后，以試樣小于0.071mm篩下的煤樣質量平均值為縱坐標（Y），以相應標準試樣的哈氏可磨性指數的給定值為橫坐標（X），繪制校準曲線圖，如圖表1。

根據表1的數據進行線性回歸，回歸方程Y=0.14462X-2.20191，其系數為0.99783，證明工作曲線具有良好的線性。

2 影響可磨性指數的因素

GB/T2565-2014中明確說明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。

在實驗過程中，影響煤的可磨性指數測定結果可靠性的不僅僅是煤樣的粒度和水分，還有實驗室用儀器和人員操作以及數據的處理等因素。

在實驗的過程中應認真做好以下幾點：第一、正確制備煤樣是關鍵。因此，一定要按照GB474－2008《煤樣的制備方法》規(guī)定的要求，將煤樣破碎到小于6mm，達到空氣干燥后，再進行逐級破碎。這樣制出的煤樣既能真實代表所測煤樣的硬度，也能如實反映出煤在加工利用中的粉碎特性。稱量0.63mm-1.25mm粒度的煤樣質量且盡量集中在中間值，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。第二、按照GB474規(guī)定的干燥方法進行空氣干燥，使其達到標準要求。若煤樣中的水分偏高就會增加煤粒度間的黏合影響煤的破碎和篩分，使得煤樣很難被破碎到更小粒度。第三、準確繪制標準曲線。以標準物質的實測值為準，制作標準曲線。標準物質煤樣所提供的HGI值與實測值可能存在不完全重合的情況，但如偏離較大，則應檢查實驗條件及設備狀況。同時在測定樣品前，采用與測定煤樣可磨性指數相近的標準物質校準標準曲線，以確保儀器工作狀態(tài)一致。第四、檢查振蕩機震蕩幅度和頻率以及0.071mm篩子的篩面，若有松弛或孔洞應及時更換。第五、每次測定前后要用短毛刷徹底清掃研磨碗和鋼球，并將鋼球盡可能均勻地分布在研磨碗內。第六、在清掃篩底時，一定要清掃干凈，動作也應輕緩，避免煤灰飛揚，同時也要防止篩上的煤樣從篩蓋縫隙中漏出。第七、在用可磨性標準物質校準儀器時，操作人員應認真檢查儀器操作步驟、工作狀態(tài)，并詳細記錄和固定該工作狀態(tài)，確保嚴格執(zhí)行國家標準的各項要求，在校準過程中不可帶入人為誤差和系統誤差，以保證校準的準確性以及測定結果的準確性。第八，測定結果稱量時，不能單一的直接稱量篩下物質量，而應綜合考慮樣品的總體質量。因為篩下物粒度較小，容易損失，計算結果的準確性就差。篩上物質量與篩下物質量之和較研磨前煤樣質量50±0.1g差不應大于0.5g，否則測定結果視為無效。

經過我們多次的實驗測定，只要控制好以上影響測定哈氏可磨性指數結果的原因因素，實驗室操作人員嚴格執(zhí)行國家標準，并且仔細認真地做好實驗記錄，隨時發(fā)現問題、思考異常，即可獲得準確的測定結果。

筆者測定結果：

樣品編號1號樣2號樣3號樣4號樣5號樣7號樣8號樣9號樣10號樣6．34，6．23 6．40 6．02，6．12，6．16 0．071mm篩下物重量6．36，6．28，6．20 6．15，6．06，6．02 6．30，6．23，6．25 8．88，8．96，8．79 8．54，8．65，8．70 8．90，8．85，8．80 8．67，8．75，8．70，6．10平均值6．30 6．28 6．08 6．26 6．21 8．87 8．63 8．85 8．70 58．7 9 57．2 7 58．1 7 57．4 58．6 5測定值58．5 1 76．5 6 74．9 0 76．4 2 75．38報告值59 57 59 6號樣6．20，6．28，6．16 HGI值57 59 58 77 75 76 75

[1]中華人民共和國國家標準GB/T2565-2014《煤的可磨性指數測定方法哈德格羅夫法》.

[2]中華人民共和國煤炭行業(yè)標準MT/T230-2005《哈氏可磨性指數測定儀通用技術條件》.

[3]中華人民共和國國家標準GB474-2008《煤樣的制備方法》.