煤的哈氏可磨性指数值测定标准
2010-05-2012:18:06| 分类： 默认分类 | 标签： |举报 |字号大中小 订阅
1. 范围
本标准规定了煤的哈德格罗夫（简称哈氏）可磨性指数的测定方法。
本标准适用于烟煤、无烟煤。
2. 引用标准
下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时所示版本均为。的标准都会被修订。使用本标准的各方应探讨使用下列标准新版本的可能性。
GB474-1996 煤样的制备方法
GB/T6003-1985 试验筛
3. 方法提要
将粒度范围和质量的煤样，经哈氏可磨性测定仪研磨后在规定的条件下筛分，称量筛上煤样的质量。由研磨前的煤样量减去筛上煤样质量得到筛下煤样的质量。再从由标准煤样绘制的校准图上查得哈氏可磨性指数。
4. 仪器设备
a. 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±1）r/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±2）N。
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。
b. 试验筛（GB/T6003）：孔径为0.071mm、0.63mm、1.25mm，直径为200mm，并配有筛盖和筛底盘。
c. 保护筛：能套在试验筛上的圆孔筛或方孔筛，孔径范围13-19mm。
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
图1 哈氏可磨性测定仪
1-主轴 2-研磨环 3-研磨碗 4-钢球
图2 研磨件
d. 振筛机：可以容纳外径为200mm的一组垂直套叠并加盖和筛底盘的筛子。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。
e. 天平：称量100g，感量0.01g。
f. 托盘天平：称量1000g，感量1g。
g. 二分器：合GB474的规定，分样格槽宽为5mm。
h. 破碎机：辊式破碎机，辊的间距可调，能将粒度6mm的煤样破碎到1.25mm，而只生成小量的、小于0.63mm的煤粉。
5. 煤样的制备
a. 按照GB474规定的原则，将煤样破碎到6mm。
b. 将上述煤样缩分出约1kg，放入盘内摊开至层厚不过10mm，空气干燥后称量（称准到1g）。
c. 用1.25mm（4.2）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（4.8）的辊的间距，使其只能破碎较大的颗粒。不断破碎、筛分直至上述煤样通过1.25mm筛子。留取0.63-1.25mm的煤样，弃去筛下物。
d. 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的总质量的百分数（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5.3制样方法重新制样。
6. 测定步骤
a. 试运转哈氏仪（4.1），检查是否正常，然后将计数数的拨杆调到合适的启动位置，使仪器能在运转（60±0.25）r时自动停止。
b. 彻底清扫研磨碗、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。
c. 将0.63-1.25mm的煤样混合均匀，用二分器（4.7）分出120g，用0.63mm筛子在振筛机（4.4）上筛5min，以除去小于0.63mm的粉煤；再用二分器缩分为每份不少于50g的两份煤样。
d. 称取（50±0.01）g已除去煤粉的煤样记作m（g），将煤样均匀倒入研磨碗内，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，使研磨环的十字槽与主轴下端十字头方向基本一致时将研磨环放在研磨碗内。
e. 把研磨碗移入机座内，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，以总垂直力均匀施加在8个钢球上。
f. 将计数器调到位，启动电机，仪器运转（60±0.25）r后自动停止。
g. 将保护筛（4.3）、0.071mm筛子和筛底盘套叠好，卸下研磨碗，把粘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，并仔细将粘在研磨碗和钢球上的煤粉刷到保护筛上。再把粘在保护筛上的煤粉刷到0.071mm筛子内。取下保护筛并把钢球放回研磨碗内。
h. 将筛盖盖在0.071mm筛子上，连筛底盘一起放在振筛机上振筛10min。取下筛子，将粘在0.071mm筛面底下的煤粉刷到筛底盘内，重新放到振筛机上振筛5min，再心刷筛面底下，振筛5min，刷筛面底下。
i. 称量0.071mm筛上的煤样（称准到0.01g），记作m1（g）。
j. 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m（g）相差不得大于0.5g，否则测定结果作废，应重做试验。
注：筛面若松驰应更换筛子。
7. 结果处理
a. 按式（1）计算出0.071mm筛下煤样的质量m2（g）。
m2=m=m1 （1）
式中：m——煤样质量，g；
m1——筛上物质量，g；
m2——筛下物质量，g。
b. 根据筛下煤样的质量m2（g），查校准图（校准图的绘制见附录A），得出可磨性指数值（HGI）。
c. 取两次重复测定的算平均值，修约到整数报出。
8. 精密度
可磨性指数测定的精密度如表1规定
表1
重复性 HGI | 再现性 HGI |
2 | 4 |
9. 仪器校准
1. 每年至少用可磨性标准煤样校准哈氏仪。
2. 当更换操作人员以及仪器、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。
3. 仪器校准按附录A的方法进行。
附录A
（标准的附录）
标准图的绘制
A1 绘制校准图要使用具有可磨性指数标准值约40、60、80和110，为4个一组的可磨性标准煤样。每个标准煤样用本单位的哈氏仪，由同一操作人员按标准第6条的要求和步骤重复测定4次。计算出0.071mm筛下煤样的质量，取其算平均值。
A2 在直角坐标准纸上以计算出的标准煤样筛下物质量平均值为纵坐标，以其哈氏可磨性指数标准值为横坐标，根据小二乘法原则对以上4个标准煤样的测定数据作图（见图A1），该直线就是所用哈氏仪的校准图。
注：小二乘法即是所作的直线使图上每个测量点沿y轴到该直线的距离平方和小。
例：某单位使用一组标准煤样，由本单位哈氏仪测得数据如表A1所示。
表A1
哈氏可磨性指数 （标准值） | 四次测定计算0.071mm筛下 煤样质量的平均值，g |
36 | 3.75 |
63 | 7.65 |
85 | 10.68 |
111 | 14.43 |
由此结果绘出校准图：
1. 范围
本标准规定了煤的哈德格罗夫（简称哈氏）可磨性指数的测定方法。
本标准适用于烟煤、无烟煤。
2. 引用标准
下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时所示版本均为。的标准都会被修订。使用本标准的各方应探讨使用下列标准新版本的可能性。
GB474-1996 煤样的制备方法
GB/T6003-1985 试验筛
3. 方法提要
将粒度范围和质量的煤样，经哈氏可磨性测定仪研磨后在规定的条件下筛分，称量筛上煤样的质量。由研磨前的煤样量减去筛上煤样质量得到筛下煤样的质量。再从由标准煤样绘制的校准图上查得哈氏可磨性指数。
4. 仪器设备
a. 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±1）r/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±2）N。
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。
b. 试验筛（GB/T6003）：孔径为0.071mm、0.63mm、1.25mm，直径为200mm，并配有筛盖和筛底盘。
c. 保护筛：能套在试验筛上的圆孔筛或方孔筛，孔径范围13-19mm。
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
图1 哈氏可磨性测定仪
1-主轴 2-研磨环 3-研磨碗 4-钢球
图2 研磨件
d. 振筛机：可以容纳外径为200mm的一组垂直套叠并加盖和筛底盘的筛子。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。
e. 天平：称量100g，感量0.01g。
f. 托盘天平：称量1000g，感量1g。
g. 二分器：合GB474的规定，分样格槽宽为5mm。
h. 破碎机：辊式破碎机，辊的间距可调，能将粒度6mm的煤样破碎到1.25mm，而只生成小量的、小于0.63mm的煤粉。
5. 煤样的制备
a. 按照GB474规定的原则，将煤样破碎到6mm。
b. 将上述煤样缩分出约1kg，放入盘内摊开至层厚不过10mm，空气干燥后称量（称准到1g）。
c. 用1.25mm（4.2）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（4.8）的辊的间距，使其只能破碎较大的颗粒。不断破碎、筛分直至上述煤样通过1.25mm筛子。留取0.63-1.25mm的煤样，弃去筛下物。
d. 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的总质量的百分数（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5.3制样方法重新制样。
6. 测定步骤
a. 试运转哈氏仪（4.1），检查是否正常，然后将计数数的拨杆调到合适的启动位置，使仪器能在运转（60±0.25）r时自动停止。
b. 彻底清扫研磨碗、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。
c. 将0.63-1.25mm的煤样混合均匀，用二分器（4.7）分出120g，用0.63mm筛子在振筛机（4.4）上筛5min，以除去小于0.63mm的粉煤；再用二分器缩分为每份不少于50g的两份煤样。
d. 称取（50±0.01）g已除去煤粉的煤样记作m（g），将煤样均匀倒入研磨碗内，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，使研磨环的十字槽与主轴下端十字头方向基本一致时将研磨环放在研磨碗内。
e. 把研磨碗移入机座内，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，以总垂直力均匀施加在8个钢球上。
f. 将计数器调到位，启动电机，仪器运转（60±0.25）r后自动停止。
g. 将保护筛（4.3）、0.071mm筛子和筛底盘套叠好，卸下研磨碗，把粘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，并仔细将粘在研磨碗和钢球上的煤粉刷到保护筛上。再把粘在保护筛上的煤粉刷到0.071mm筛子内。取下保护筛并把钢球放回研磨碗内。
h. 将筛盖盖在0.071mm筛子上，连筛底盘一起放在振筛机上振筛10min。取下筛子，将粘在0.071mm筛面底下的煤粉刷到筛底盘内，重新放到振筛机上振筛5min，再心刷筛面底下，振筛5min，刷筛面底下。
i. 称量0.071mm筛上的煤样（称准到0.01g），记作m1（g）。
j. 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m（g）相差不得大于0.5g，否则测定结果作废，应重做试验。
注：筛面若松驰应更换筛子。
7. 结果处理
a. 按式（1）计算出0.071mm筛下煤样的质量m2（g）。
m2=m=m1 （1）
式中：m——煤样质量，g；
m1——筛上物质量，g；
m2——筛下物质量，g。
b. 根据筛下煤样的质量m2（g），查校准图（校准图的绘制见附录A），得出可磨性指数值（HGI）。
c. 取两次重复测定的算平均值，修约到整数报出。
8. 精密度
可磨性指数测定的精密度如表1规定
表1
重复性 HGI | 再现性 HGI |
2 | 4 |
9. 仪器校准
1. 每年至少用可磨性标准煤样校准哈氏仪。
2. 当更换操作人员以及仪器、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。
3. 仪器校准按附录A的方法进行。
附录A
（标准的附录）
标准图的绘制
A1 绘制校准图要使用具有可磨性指数标准值约40、60、80和110，为4个一组的可磨性标准煤样。每个标准煤样用本单位的哈氏仪，由同一操作人员按标准第6条的要求和步骤重复测定4次。计算出0.071mm筛下煤样的质量，取其算平均值。
A2 在直角坐标准纸上以计算出的标准煤样筛下物质量平均值为纵坐标，以其哈氏可磨性指数标准值为横坐标，根据小二乘法原则对以上4个标准煤样的测定数据作图（见图A1），该直线就是所用哈氏仪的校准图。
注：小二乘法即是所作的直线使图上每个测量点沿y轴到该直线的距离平方和小。
例：某单位使用一组标准煤样，由本单位哈氏仪测得数据如表A1所示。
表A1
哈氏可磨性指数 （标准值） | 四次测定计算0.071mm筛下 煤样质量的平均值，g |
36 | 3.75 |
63 | 7.65 |
85 | 10.68 |
111 | 14.43 |
由此结果绘出校准图：
哈氏可磨性指数值
图A1 校准图例
附录B
（标准的附录）
标准仪器的校准和标准煤样的制备
B1 由美国的哈德格罗夫仪器作为我国专门用于制备可磨性指数标准煤样的标准仪器。
B2 标准仪器须用从美国材料试验协会（ASTM）获得的4个一组的国际标准煤样校准。
B3 4个一组的可磨性标准煤样由煤炭科学研究总院北京煤化学研究所制备，并用的标准仪器和标准试验筛定值。
哈氏可磨性指数值
图A1 校准图例
附录B
（标准的附录）
标准仪器的校准和标准煤样的制备
B1 由美国的哈德格罗夫仪器作为我国专门用于制备可磨性指数标准煤样的标准仪器。
B2 标准仪器须用从美国材料试验协会（ASTM）获得的4个一组的国际标准煤样校准。
B3 4个一组的可磨性标准煤样由煤炭科学研究总院北京煤化学研究所制备，并用的标准仪器和标准试验筛定值。
