煤的哈氏可磨性指數值測定標準
2010-05-2012:18:06| 分類： 默認分類 | 標簽： |舉報 |字號大中小 訂閱
1. 范圍
本標準規定了煤的哈德格羅夫（簡稱哈氏）可磨性指數的測定方法。
本標準適用于煙煤、無煙煤。
2. 引用標準
下列標準所包含的條文通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時所示版本均為。的標準都會被修訂。使用本標準的各方應探討使用下列標準新版本的可能性。
GB474-1996 煤樣的制備方法
GB/T6003-1985 試驗篩
3. 方法提要
將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。再從由標準煤樣繪制的校準圖上查得哈氏可磨性指數。
4. 儀器設備
a. 哈氏可磨性測定儀（簡稱哈氏儀）：如圖1所示。電動機通過蝸輪、蝸桿和一對齒輪減速后，帶動主軸和研磨環以（20±1）r/min的速度運轉。研磨環驅動研磨碗內的8個鋼球轉動，鋼球直徑為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，幾何形狀和尺寸如圖2所示。
哈氏儀在用于可磨性指數測定之前，應用標準煤樣進行校準。
b. 試驗篩（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. 保護篩：能套在試驗篩上的圓孔篩或方孔篩，孔徑范圍13-19mm。
1-機座 2電氣控制盒 3-蝸輪盒 4電動機 5小齒輪 6大齒輪 7-重塊
8-護罩 9-撥桿 10-計數器 11-主軸 12-研磨環 13-鋼球 14-研磨碗
圖1 哈氏可磨性測定儀
1-主軸 2-研磨環 3-研磨碗 4-鋼球
圖2 研磨件
d. 振篩機：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，水平回轉頻率為221min-1，回轉半徑為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的規定，分樣格槽寬為5mm。
h. 破碎機：輥式破碎機，輥的間距可調，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，放入盤內攤開至層厚不過10mm，空氣干燥后稱量（稱準到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，不斷調節破碎機（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（稱準到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5.3制樣方法重新制樣。
6. 測定步驟
a. 試運轉哈氏儀（4.1），檢查是否正常，然后將計數數的撥桿調到合適的啟動位置，使儀器能在運轉（60±0.25）r時自動停止。
b. 徹底清掃研磨碗、研磨環和鋼球，并將鋼球盡可能均勻地分布在研磨碗的凹槽內。
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（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，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，使研磨環的十字槽與主軸下端十字頭方向基本一致時將研磨環放在研磨碗內。
e. 把研磨碗移入機座內，使研磨環的十字槽對準主軸下端的十字頭同時將研磨碗掛在機座兩側的螺栓上，擰緊固定，以總垂直力均勻施加在8個鋼球上。
f. 將計數器調到位，啟動電機，儀器運轉（60±0.25）r后自動停止。
g. 將保護篩（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。
h. 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，將粘在0.071mm篩面底下的煤粉刷到篩底盤內，重新放到振篩機上振篩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（稱準到0.01g），記作m1（g）。
j. 稱量0.071mm篩下的煤樣（稱準到0.01g）。篩上和篩下煤樣質量之和與研磨前煤樣質量m（g）相差不得大于0.5g，否則測定結果作廢，應重做試驗。
注：篩面若松馳應更換篩子。
7. 結果處理
a. 按式（1）計算出0.071mm篩下煤樣的質量m2（g）。
m2=m=m1 （1）
式中：m——煤樣質量，g；
m1——篩上物質量，g；
m2——篩下物質量，g。
b. 根據篩下煤樣的質量m2（g），查校準圖（校準圖的繪制見附錄A），得出可磨性指數值（HGI）。
c. 取兩次重復測定的算平均值，修約到整數報出。
8. 精密度
可磨性指數測定的精密度如表1規定
表1
重復性 HGI | 再現性 HGI |
2 | 4 |
9. 儀器校準
1. 每年至少用可磨性標準煤樣校準哈氏儀。
2. 當更換操作人員以及儀器、設備（包括試驗篩）更新或修理，或懷疑哈氏儀有問題時，應用標準煤樣進行校準。
3. 儀器校準按附錄A的方法進行。
附錄A
（標準的附錄）
標準圖的繪制
A1 繪制校準圖要使用具有可磨性指數標準值約40、60、80和110，為4個一組的可磨性標準煤樣。每個標準煤樣用本單位的哈氏儀，由同一操作人員按標準第6條的要求和步驟重復測定4次。計算出0.071mm篩下煤樣的質量，取其算平均值。
A2 在直角坐標準紙上以計算出的標準煤樣篩下物質量平均值為縱坐標，以其哈氏可磨性指數標準值為橫坐標，根據小二乘法原則對以上4個標準煤樣的測定數據作圖（見圖A1），該直線就是所用哈氏儀的校準圖。
注：小二乘法即是所作的直線使圖上每個測量點沿y軸到該直線的距離平方和小。
例：某單位使用一組標準煤樣，由本單位哈氏儀測得數據如表A1所示。
表A1
哈氏可磨性指數 （標準值） | 四次測定計算0.071mm篩下 煤樣質量的平均值，g |
36 | 3.75 |
63 | 7.65 |
85 | 10.68 |
111 | 14.43 |
由此結果繪出校準圖：
1. 范圍
本標準規定了煤的哈德格羅夫（簡稱哈氏）可磨性指數的測定方法。
本標準適用于煙煤、無煙煤。
2. 引用標準
下列標準所包含的條文通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時所示版本均為。的標準都會被修訂。使用本標準的各方應探討使用下列標準新版本的可能性。
GB474-1996 煤樣的制備方法
GB/T6003-1985 試驗篩
3. 方法提要
將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。再從由標準煤樣繪制的校準圖上查得哈氏可磨性指數。
4. 儀器設備
a. 哈氏可磨性測定儀（簡稱哈氏儀）：如圖1所示。電動機通過蝸輪、蝸桿和一對齒輪減速后，帶動主軸和研磨環以（20±1）r/min的速度運轉。研磨環驅動研磨碗內的8個鋼球轉動，鋼球直徑為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，幾何形狀和尺寸如圖2所示。
哈氏儀在用于可磨性指數測定之前，應用標準煤樣進行校準。
b. 試驗篩（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. 保護篩：能套在試驗篩上的圓孔篩或方孔篩，孔徑范圍13-19mm。
1-機座 2電氣控制盒 3-蝸輪盒 4電動機 5小齒輪 6大齒輪 7-重塊
8-護罩 9-撥桿 10-計數器 11-主軸 12-研磨環 13-鋼球 14-研磨碗
圖1 哈氏可磨性測定儀
1-主軸 2-研磨環 3-研磨碗 4-鋼球
圖2 研磨件
d. 振篩機：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，水平回轉頻率為221min-1，回轉半徑為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的規定，分樣格槽寬為5mm。
h. 破碎機：輥式破碎機，輥的間距可調，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，放入盤內攤開至層厚不過10mm，空氣干燥后稱量（稱準到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，不斷調節破碎機（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（稱準到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5.3制樣方法重新制樣。
6. 測定步驟
a. 試運轉哈氏儀（4.1），檢查是否正常，然后將計數數的撥桿調到合適的啟動位置，使儀器能在運轉（60±0.25）r時自動停止。
b. 徹底清掃研磨碗、研磨環和鋼球，并將鋼球盡可能均勻地分布在研磨碗的凹槽內。
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（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?。?/span>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，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，使研磨環的十字槽與主軸下端十字頭方向基本一致時將研磨環放在研磨碗內。
e. 把研磨碗移入機座內，使研磨環的十字槽對準主軸下端的十字頭同時將研磨碗掛在機座兩側的螺栓上，擰緊固定，以總垂直力均勻施加在8個鋼球上。
f. 將計數器調到位，啟動電機，儀器運轉（60±0.25）r后自動停止。
g. 將保護篩（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。
h. 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，將粘在0.071mm篩面底下的煤粉刷到篩底盤內，重新放到振篩機上振篩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（稱準到0.01g），記作m1（g）。
j. 稱量0.071mm篩下的煤樣（稱準到0.01g）。篩上和篩下煤樣質量之和與研磨前煤樣質量m（g）相差不得大于0.5g，否則測定結果作廢，應重做試驗。
注：篩面若松馳應更換篩子。
7. 結果處理
a. 按式（1）計算出0.071mm篩下煤樣的質量m2（g）。
m2=m=m1 （1）
式中：m——煤樣質量，g；
m1——篩上物質量，g；
m2——篩下物質量，g。
b. 根據篩下煤樣的質量m2（g），查校準圖（校準圖的繪制見附錄A），得出可磨性指數值（HGI）。
c. 取兩次重復測定的算平均值，修約到整數報出。
8. 精密度
可磨性指數測定的精密度如表1規定
表1
重復性 HGI | 再現性 HGI |
2 | 4 |
9. 儀器校準
1. 每年至少用可磨性標準煤樣校準哈氏儀。
2. 當更換操作人員以及儀器、設備（包括試驗篩）更新或修理，或懷疑哈氏儀有問題時，應用標準煤樣進行校準。
3. 儀器校準按附錄A的方法進行。
附錄A
（標準的附錄）
標準圖的繪制
A1 繪制校準圖要使用具有可磨性指數標準值約40、60、80和110，為4個一組的可磨性標準煤樣。每個標準煤樣用本單位的哈氏儀，由同一操作人員按標準第6條的要求和步驟重復測定4次。計算出0.071mm篩下煤樣的質量，取其算平均值。
A2 在直角坐標準紙上以計算出的標準煤樣篩下物質量平均值為縱坐標，以其哈氏可磨性指數標準值為橫坐標，根據小二乘法原則對以上4個標準煤樣的測定數據作圖（見圖A1），該直線就是所用哈氏儀的校準圖。
注：小二乘法即是所作的直線使圖上每個測量點沿y軸到該直線的距離平方和小。
例：某單位使用一組標準煤樣，由本單位哈氏儀測得數據如表A1所示。
表A1
哈氏可磨性指數 （標準值） | 四次測定計算0.071mm篩下 煤樣質量的平均值，g |
36 | 3.75 |
63 | 7.65 |
85 | 10.68 |
111 | 14.43 |
由此結果繪出校準圖：
哈氏可磨性指數值
圖A1 校準圖例
附錄B
（標準的附錄）
標準儀器的校準和標準煤樣的制備
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標準煤樣的標準儀器。
B2 標準儀器須用從美國材料試驗協會（ASTM）獲得的4個一組的國際標準煤樣校準。
B3 4個一組的可磨性標準煤樣由煤炭科學研究總院北京煤化學研究所制備，并用的標準儀器和標準試驗篩定值。
哈氏可磨性指數值
圖A1 校準圖例
附錄B
（標準的附錄）
標準儀器的校準和標準煤樣的制備
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標準煤樣的標準儀器。
B2 標準儀器須用從美國材料試驗協會（ASTM）獲得的4個一組的國際標準煤樣校準。
B3 4個一組的可磨性標準煤樣由煤炭科學研究總院北京煤化學研究所制備，并用的標準儀器和標準試驗篩定值。
