黏结指数测定对选煤厂也“意义非凡”

东曲选煤厂隶属于山西焦煤西山煤电集团公司，位于山西省吕梁山脉东麓，汾河古交市段南岸，扼守古交市东大门，距省城太原市30km。1991年10月开工建设，1994年11月5日正式投产。

我厂现在洗选工艺为脱泥无压三产品重介旋流器分选+粗煤泥TBS分选+细煤泥浮选的联合工艺流程。年入洗能力为300万吨，所有煤源来自我们所属的东曲矿井，矿井年生产能力为400万吨，煤种有2#、4#、8#、9#原煤，其中2#、4#煤属于高灰低硫煤（部分为焦煤，部分为瘦煤），8#煤属于高灰高硫的贫瘦煤，9#煤属于贫煤。入洗选用2#、4#煤配8#煤生产瘦精煤，8＃煤生产贫瘦精煤，9#煤配洗混煤供电厂。

主要产品为：十二级以下的瘦精煤（灰分≤11.00%，硫分≤1.30%，水分≤11%，黏结指数＞30）、贫瘦精煤（灰分≤11.00%，硫分≤1.80%，水分≤11%，黏结指数≥15）；4200大卡以上的动力煤。

黏结指数是评价煤的塑性的一个指标。它是中国煤炭分类国家标准中确定烟煤工艺类别的主要指标之一。根据煤的黏结指数可大致确定煤的主要用途；利用煤的挥发分和黏结指数，可了解各种煤在炼焦配煤中的作用。它对指导配煤，确定经济合理的配煤比具有一定的意义。

黏结系数测定原理：以一定质量的试验煤样和专用无烟煤混合均匀，在规定的条件下加热成焦，在一定规格的转鼓内进行强度检验，以焦块的耐磨强度表示试验煤样的黏结能力。

黏结指数测定是一项专业化工作，无论是测定条件还是规范标准，都有着严格的要求，从这个角度来讲，严格按照国标和规范执行各项操作，是保证其准确性的关键所在。2016年以来，我厂瘦精煤黏结指数测定结果与局质检中心及厂家测定结果存在一定差异，因此我们从化验、制样各方面对黏结指数测定的影响因素进行了探讨。

（一）化验方面

1、焦化温度

按照GB/T5447－2014《烟煤黏结指数测定方法》规定，焦化温度应控制在850±10℃。一方面我厂所使用的马弗炉按规定时间进行校验，没有过期。另一方面，我们在试验过程中对马弗炉温度进行了测定，符合国标规定，这不是造成差异的原因。

2、马弗炉温度回升速度

按照国家标准方法规定，当煤样放入马弗炉后6min以内，炉温应恢复到850±10℃，因为回升速度的快慢，直接影响到在规定的焦化温度下的焦化时间，从而影响试验结果。回升速度慢，在规定的焦化温度下的焦化时间短，测定结果就会偏低。为此，试验中要保证达到国家标准方法规定的温度回升速度。如果由于马弗炉的热容量不够，造成温度回升速度过慢，则可用适当提高煤样入炉温度的方法来保证回升速度符合要求。我们在试验过程中对马弗炉温度回升速度进行了测定，符合国标规定，这不是造成差异的原因。

3、焦化时间

同一焦化温度（850℃），不同焦化时间的试验证明，随焦化时间的延长，黏结指数略有偏高，但不显著。为了获得重复性和再现性都很好的测定结果，试验中均应按国标规定，控制焦化时间为15min。

4、转鼓转速和时间

黏结指数是表示煤样在规定条件下结成焦块的耐磨强度的指标，而转速和时间与耐磨强度的大小有关。速度越快，时间越长，焦块所受的耐磨力也越大，黏结指数就越小，因此试验中采用的转鼓速度必须保证在(50±0.5)r/min，并且保证转动时间在5min时总转速为（250±2.5）r。我厂所用的转鼓速度为5分钟250转，符合国标规定，这不是造成差异的原因。

5、压块质量

压块的作用是施加一个外力，促使熔融的煤粒去黏结无烟煤，压块质量越大，黏结越好，黏结指数也会偏高。国标规定，压块质量为110－115g。由于经多次试验后，压块会因氧化作用而剥蚀，其质量会减轻，所以应经常检验压块的质量，当它小于110g时，就不宜再使用。我厂所用压块质量分别为114.42g、114.36g、114.02g、114.12g、113.96g、114.25g、113.98g、114.30g、114.32g、114.29g，全部符合国标规定，这不是造成差异的原因。

6、煤样与无烟煤的混合均匀程度

煤样与无烟煤混合越均匀，测定结果越可靠，因此，试验中应严格地按照国标规定的方法，将试样充分混合均匀。

7、黏结指数测定中所用的无烟煤

黏结指数测定中所用的无烟煤必须是宁夏汝箕沟煤矿的专用无烟煤，其技术指标：空气干燥基水分Mad<2.5%，干基灰分Ad<4.0%，干燥无灰基挥发分Vdaf<8.0%，粒度应为0.1mm-0.2mm，其中粒度大于0.2mm的筛上率应不大于4%,粒度小于0.1mm的筛下率应不大于6%。我们检测所使用的无烟煤指标如下：空气干燥基水分Mad＝1.16%，干基灰分Ad＝2.51%，干燥无灰基挥发分Vdaf=7.23%,粒度筛分试验结果见下表。

（二）采制样方面

1、试验煤样粒度

国标要求煤样应达到空气干燥状态，且粒度小于0.2mm，其中0.1－0.2mm粒度级的比例达到20－35%。为了提高测定结果的准确度，必须小心制样，最好用逐级破碎的方法，尽量减少小于0.1mm粒度级的比例，使0.1－0.2mm粒度级的比例达到20－35%。如果0.1－0.2mm粒度级的质量分数小于20%，意味着试样中小于0.1mm的分量较多，粒度组成偏细，黏结指数有偏高的趋势，但偏高的幅度随煤种不同而异，反之，如0.1－0.2mm粒度级的质量分数大于35%，说明试样粒度组成偏粗，黏结指数有偏低的可能。在实际工作中，制样后不过筛，从而使某些小于0.2mm的颗粒经过轧磨又重新轧在一起，形成大小不等的亮晶晶的小片，可使煤粒较粗；或者某些煤粒本身不易破碎，若不过筛，则易造成黏结指数偏低。

我们进行了过筛与不过筛的对比试验，见下表。

2、制样方法

制样的目的是通过破碎、混合、缩分、干燥等步骤将采集的煤样制备成能代表原来煤样的分析（试验）用煤样。在制样过程中我们发现在最后的破碎阶段磨样时间对黏结指数的测定结果有一定的影响，试验见下表。

3、试验煤样放置时间

测定黏结指数必须采用新鲜达到空气干燥状态的煤样，并且应装在密封的容器中,在室温下应尽快测定，不应超过5天，在冰箱的冷藏室中可放置7天。因为煤样氧化后会影响其黏结能力，特别是低阶烟煤，氧化的影响尤为显著。因此，随煤样放置时间的增加，黏结指数逐渐下降。但夏天室温过高，煤样测定前宜放入冰箱冷藏室保存。我们分别对瘦精煤与贫瘦精煤做了试验，见下表。

（三）不同化验员方面

我厂黏结指数测定时煤样混合是人工搅拌，这样存在化验员之间的差异。我们做了如下试验：一是我厂化验员黏结指数测定结果内部比对试验，见下表：

二是做了我厂与其它厂及厂家外部比对试验，见下表：

由上面两个表可以看出，内部比对、外部比对都在误差范围内，充分说明我厂化验员操作水平不是造成差异的主要原因。

黏结指数测定是一个操作规范性很强的测定方法，测定过程中影响测定结果准确性的因素很多。因此当测定值出现差异时，应仔细检查各种影响因素，有针对性地排查解决。本文就从多个角度对我厂黏结指数影响因素进行了探讨，大量的试验数据分析得出最终结论，造成差异的原因是我国煤炭分类标准中瘦精煤的黏结指数范围比较宽（20－65），而我厂瘦精煤是2、4、8＃多煤种煤配洗的，易造成配比不匀，再加上黏结指数受氧化等条件影响波动较大，贫瘦精煤是单一品种，黏结指数比较稳定。在对比的过程中我们还发现磨样时间也是影响黏结指数的因素。所以在黏结指数测定过程中的每一个环节都应严格按照国标操作，才能确保黏结指数测定的准确性。