煤的可磨性指数测定方法

( 哈德格罗夫法 )          GB2565 — 87代替 GB2565 — 81

Determination of grindability index of coal

(Hardgrove method)

中华人民共和国煤炭工业部 1987-08-07 批准             1988-07-01 实施

     本标准适用于烟煤、无烟煤哈德格罗夫 ( 简称哈氏 ) 可磨性指数的测定。

     本标准等效采用了 ISO5074 — 1980(E) 《硬煤—哈德格罗夫可磨性指数的测定》。

     方法要点：将煤样制成规定的粒度，经哈氏可磨性测定仪研磨后，在规定条 件下筛分，称量筛上煤样质量，从由标准煤样绘制的校准图上查得哈氏可磨性指数。

1   仪器、设备

1.1   哈氏可磨性测定仪 ( 简称哈氏仪 ) ：如 图 1 所示。电动机通过蜗轮、蜗杆和一对 齿轮减速后，带动主轴和研磨环以 20 ± 1r/min 的速度运转。研磨环驱动研磨碗内的8 个钢球转动，钢球直径为 25.4mm ，由重块、齿轮、主轴和研磨环施加在钢 球上的总垂直力为 284 ± 2N( 约 29 ± 0.2kgf) 。

图 1 哈氏可磨性测定仪

1 —机座； 2 —电气控制盒； 3 —蜗轮盒； 4 —电动机； 5 —小齿轮； 6 —大齿轮； 7 —重块； 8 —护罩； 9 —拨杆； 10 —计数器； 11 —主轴； 12 —研磨环； 13 —钢球； 14 —研磨碗

 研磨碗与研磨环材质相同，并经过淬火处理，几何形状和尺寸如 图 2 所示。

     哈氏仪在用于可磨性指数测定之前，应用标准煤样进行校准。

1.2   试验筛 (GB6003 — 85) ：孔径为 0.071 ， 0.63 ， 1.25mm ，直径为 200mm ，并配有筛盖和底盘。

1.3   保护筛：能套在试验筛上的圆孔筛或方孔筛，孔径范围 16 ～ 19mm 。

1.4   振筛机：可以容纳外径为 200mm 的一组垂直套叠并加盖和底盘的筛子。垂直 振击频率为 149min -1 ，水平回转频率为 221min -1 ，回转半径为 12.5mm 。

1.5   天平：zui大称量 100g ，感量 0.01g 。

图 2 研磨件

1 —主轴； 2 —研磨环； 3 —研磨碗； 4 —钢球

1.6   托盘天平：zui大称量 1000g ，感量 1g 。

1.7   二分器：符合GB474 — 83《煤样制备方法》的规定，分样格槽宽约 5mm 。

1.8   破碎机：辊式破碎机或圆盘式破碎机，辊或盘的间距可调，能将粒度 6mm 的 煤样破碎到 1.25mm ，而只生成zui小量的、小于 0.63mm 的煤粉。

2   煤样的制备

2.1   按照GB 474 — 83 规定的原则，将煤样破碎到6 mm 。

注：在 GB474 — 83中没有 6mm 这一粒度级。可将煤样破碎到 13mm 后，接着再 破碎到 6mm 。

2.2   将上述煤样缩分出约 1kg ，放入盘内摊开至层厚不超过 10mm ，空气干燥后 称量 ( 称准到 1g ) ， 2.3 用 1.25mm 的筛子，分批过筛上述煤样，每批约 200g ，采用 逐级破碎的方法，不断调节破碎机的辊 ( 或盘 ) 的间距，使其只能破碎较大的颗粒。 不断破碎，筛分至上述煤样全部通过 1.25mm 筛子留取 0.63 ～ 1.25mm 的煤样，弃 去筛下物。

2.4   称量 0.63 ～ 1.25mm 的煤样 ( 称准到 1g ) ，计算这个粒度范围的煤样质量占破 碎前煤样总质量的百分数 ( 出样率 ) ，若出样率小于 45% ，则该煤样作废。再从 6mm 煤样中缩分出 1kg ，按 2.3 制样方法重新制样。

注：地质勘探煤样量较少时，破碎后若小于 45% ，可进行测定，但应注明出 样率，其结果供参考。

3   测定步骤

3.1   将 0.63 ～ 1.25mm 的煤样混合均匀，用二分器分出 120g ，用 0.63mm 筛子在 振筛机上筛 5min ，以除去煤粉；再用二分器缩分为每份不少于 50g 的两份煤样。

3.2   试运转哈氏仪，检查是否正常，然后调到合适的启动位置。

3.3   *清扫研磨碗、研磨环和钢球，并将钢球尽可能均匀地分布在研磨碗的凹 槽内。

3.4   称取 50 ± 0.01g 已除去煤粉的煤样，均匀倒入研磨碗，平整其表面，并将落 在钢球上和研磨碗凸起部分的煤样清扫到钢球周围，然后将研磨环放在研磨碗内。

3.5   使研磨环的十字槽对准主轴下端的十字头，同时将研磨碗挂在机座两侧的螺 栓上，拧紧固定，以确保总垂直力均匀施加在 8 个钢球上。

3.6   将计数器调到零位，启动电机，仪器运转 60 ± 0.25r 后自动停止。

3.7   将保护筛、 0.071mm 筛子和底盘套叠好，卸下研磨碗，把沾在研磨环上的煤 粉刷到保护筛上，然后将磨过的煤样连同钢球一起倒入保护筛，并仔细将沾在研 磨碗和钢球上的煤粉刷到保护筛上。把钢球放回研磨碗，再把沾在保护筛上的煤 粉刷到 0.071mm 筛子内。

3.8   将筛盖盖在 0.071mm 筛子上，连底盘一起放在振筛机上筛 10min 。取下筛子， 将沾在 0.071mm 筛子底下的煤粉刷到底盘内，重新放到振筛机上筛 5min ，又刷 筛底一次，再振筛 5min ，刷筛底一次。

3.9   称量 0.071mm 筛上的煤样 ( 称准到 0.01g ) ，记作 G 1 。

3.10   称量 0.071mm 筛下的煤样 ( 称准到 0.01g ) 。筛上和筛下煤样质量之和与研磨 前煤样质量 (50 ± 0.01g ) 相差不得大于 0.5g ，否则测定结果作废，应重做试验。

4   结果处理

4.1   按下式计算出 0.071 mm 筛下煤样的质量 G (g) ：

4.2   查校准图 ( 校准图的绘制见附录 A) ，并记下可磨性指数值。

4.3   取两次重复测定的算术平均值，修约到整数报出。

5   允许差

     同一试验室： 2 个哈氏可磨性指数 (HGI) 。

     不同试验室： 4 个哈氏可磨性指数 (HGI) 。

6   仪器校准

6.1   每年至少用可磨性标准煤样校准一次哈氏仪。

6.2   当仪器、设备 ( 包括试验筛 ) 更新或修理，或怀疑哈氏仪有问题时，应用标准煤 样进行校准。

6.3   仪器校准按附录 A 的方法进行。 

附 录 A  校准图的绘制( 补充件 )

A.1   绘制校准图时要使用四个一组的可磨性标准煤样，它们的哈氏可磨性指数值 分别约为 40 ， 60 ， 80 ， 110 。

A.2   可磨性标准煤样由煤炭科学研究院北京煤化学研究所以美国材料与试验协会 (ASTM) 的可磨性标准煤样为标准进行制备。

图 A1 校准图例

A.3   将四个一组的可磨性标准煤样的每个煤样，按本标准规定的操作步骤，用本 单位的哈氏仪重复测定 4 次，计算出 0.071mm 筛下煤样的质量，取其算术平均值。

A.4   在直角坐标纸上，以标准煤样的筛下物质量的平均值为纵坐标，以其哈氏可 磨性指数值为横坐标，根据zui小二乘法原则对以上四个煤样的试验数据作图 ( 见 图 A1 ) ，所得的直线就是所用哈氏仪的校准图。

     例：某单位使用一组标准煤样，由本单位哈氏仪测得如 表 A1 数据：

     表 A1

由此结果绘出 图 A1 的校准图：

     附加说明：

     本标准由煤炭科学研究院北京煤化学研究所归口。

     本标准由煤炭科学研究院北京煤化学研究所起草。

     本标准主要起草人陈怀珍。

     本标准委托煤炭科学研究院北京煤化学研究所解释。