GBT 5450-1985 烟煤奥亚膨胀计试验.pdf

中华人 民共和 国国家标准UD C 6 6 2.6 6:5 3 1 6 2 0.1烟煤奥亚膨胀计试验GB 5 4 5 0-8 5Au di b e r t一 人r u n d i l a t o me t e r t e s t o f b i t u mi n ou s c o a l 本标准规定了烟煤奥亚膨胀度 的测定方法，适用于测定 烟煤 M膨胀 性。1 方法要点和术语 1.1 方法要 点 将试 验煤样 按规定方法制成 定规格的煤笔，放在 一根 标胡习 径的管子(膨胀管)内，其 上放置一根能在管内自 由滑动的钢杆(膨胀杆)。将上述装置放 在专 用 的电 炉内，以 规定的升温 度进行加热记录膨胀 杆 的位移曲 练 以 位 移曲澎 最灯巨 离占 煤 笔 原始长 度 的百分 魏 表 示 煤样 膨胀度(b)的 大 刁、图1 是一种典型的膨胀曲线。幽翅崔翅图 11.2 术冶 下面是本标M 勺 翻 用 术语:a.软化 温度(T,)膨胀杆下降 0.5 m m时 的温膝 b.开始 膨胀 温度(T,)膨胀 杆下降到最低点后开始七 升时 的温度。c.固 4 1E度(T,)一 一 膨胀杆停上帝 寸 的 温凰 d.最大 收 缩 度(a)膨 胀 杆邝岁褥 汰距 离 占 煤 笔长 嘟勺 百分 魏 e.最大 膨胀 度(b)一一 膨胀 杆L 升 的最:地巨 离占 煤 笔长度 的百;独 抓，;.测试记录设备膨胀管 及 膨胀杆(如图2):膨胀管 由 冷 拔无 缝不 锈 钢管加工 而 成 其 底部 带 有不漏 气的丝 i膨 胀杆是由 不锈钢圆 钢加工 而 成。膨胀杆和记录笔的总重 量应调 握 手 0 1 5 0 士5 9.国家标 准局1 9 8 5 一 1 0-0 4 发布1 9 8 6 一 0 7 一0 1 实施GB 5 1 5 0-8 5膨胀管膨胀杆重量(连记录笔)1 5 0 1 5 克 图 2 膨胀管及膨胀杆 b.电 炉(如图3):电 炉由 带有底 座和顶蓄 的外壳与一金属炉芯 构成。炉芯由 能耐氧化的铝青铜金属块制成，金属块上包以云母，再绕上电 炉丝，炉丝外面再包以 云母。金属块上钻有二 个直 径为1 5 m m,T r2 3 5 0 m m 的圆孔用以 插人 膨胀管。另 钻有 一直径8 m m,深3 2 0 m m 的圆 孔(N J温孔)，用以放置热电 偶。炉芯与外壳之间充填保温材料。电 炉的最大使用功率不应小于1.5 k W范围 内 的升温速度不低于5 C/mi n。电 炉的使用温度为。一 6 0 0 0C,，以能满足在3 0 0-5 5 0 0Cw w w.b z f x w.c o mGB 5 4 5 0-8 5云 母层电 炉丝保温材料铝青铜块图 3 电炉电炉丝的圈数(自上至下):最初1 0 mm无炉丝后5 0 m m 2 0 圈后3 0 0 mm 5 2 圈后3 0 mm1 0 圈用直色1.9 -1.O m m 的镍铬f f51%2.最后1 0 mm无炉丝电 扩 的温度场 必须均匀。从膨胀管底部往上1 8 0 m m一段内平均温差 应符合下列 要求:0 一1 2 0 m m 一段:士3，1 2 0 一1 8 0 mm 一 段:1 5.C。c.双笔电子电 位差计:。.5 级，最小分度值不大于5 C,量 程0 -6 0 0,C od.记录转筒:周边速度应为每分钟1 mm.e.调压器:容量3 k V A o有条件 最好采用合 适 的程 序控 温仪和自 动记录装置，以保证 控 温精度 和测 试精度。在升温 速度 每3 时，控温精度应满足5 mi n 内1 5 士1 的要求。制备煤笔的设备成 型模及其附件(见图4):内部光滑，带有附件。w w w.b z f x w.c o mGB 5 4 5 0-85成 j 模砂 2 0 1 0.1模子垫架 图 4 成型模及附件b.量规(见图5):用以检查模子 的尺寸。图 5量规 成型 打击器及其附件(见图6)。3 3 0w w w.b z f x w.c o mGB 5 4 5 0-8 5嘟必价 x一 165.90 5.90 5.9一 一.打击杆一 占 J.一06.5一01 6矍0 3 9 护 6 0打击导板图 6 成型打击器及附件1 一横子垫书2 一成型模，5 一打击杆6 一导柱;3 一漏斗，4 一打击导板，7-糙块。8-滑轮d.脱模压力器及其附件(见图7 和图8)。w w w.b z f x w.c o mGB 5 4 5 0-8 5 r一，.卜 马目门1护时lI)一 一月一 夏r-l!、1一门);1曰 n尸侧!1 90 1一了一一.目.日 巨.卫.，.叫 尸.口.，厂门二 71二勿 一卜吧.，一图 7 脱模压力器 1 一底座，2 一定位板，3 一支柱。4 一支承板。5-上 盖.6-垫圈，7 一螺母，8 一手柄9 一丝杆;1 0-煤笔脱模简装配 筒图注:这个设备是用4 个M1 2 的螺栓固定在操作台上使用的。各 个联结 螺 栓处 必 须拧紧，要牢固 可 靠 才行。3 3 2C B 5 4 5 0一8 5出模导器出模活塞接样管图 8 脱 模压力器附件3 33GB 5 4 5 0-8 5e.切样器(见图9)。二r l esJl.朋 口 目味盛朋 卜 门户咔.l曰 气.!七l厂 图 9 切样器 2.3 辅助用具 a.膨胀管净洁工具:由直 径约6 m m的金属杆、铜丝网刷和布 拉刷组成。金属杆头部 呈斧形，以利 从 膨胀管中 挖出半 焦。钢丝网刷由 8 0 目 的钢丝网绕在直径6 m m 的金属杆上，用以 擦去粘附在管 壁 上的焦末。布 拉刷由 适量 的纱布系 一根 金属丝构成。各净洁工具总 长度不应小于4 0 0 m m,b.成型 模净洁工具:由试 管刷 和布 拉刷组成。试管刷直 径(连毛)2 0 -2 5 m m，布拉刷由适邀 的纱布系上一根长约1 5 0 m m的金属丝构成。c.涂蜡棒。d.托盘 天平:最大称量5 0 0 8,感量0.5 8 0 e.酒精灯。2.4 仪器的校正和检查 2.4.j 炉孔温度的校正 电 炉匕月 个 孔 的 温度 在 试 验 前 要 在 试 验 所 规定 的 升 温速 度 下进 行 校 正。膨 胀 管 孔 的热电 偶 之热 接 点 诊 底上部 3 0 m m处 的管壁接触，然后测量测 温孔与膨胀管孔的温度差。根据差 值对试验时读 取的温之 进行校正。?.4.2 电炉温度场的检查 在电 炉 的侧 温孔及膨胀管孔中 各置 一热电 偶，以5 0C/m i n 的升 温速度加 热 在4 0 0 一 5 5 0 1C 范围写，记 录两热电 偶 的差值。每5 m i n 记录一 次。然后改变膨胀管 孔中 热电 偶的位置。在膨胀管孔底 部 往二8 0 m m 范 围内，至 少测 定。、6 0,1 2 0,1 8 0 m m 四 点。计 算 各 点 温 差 平 均 值 间 的差 值，看 是 否 符合扮 求(见2.L b)。2.4.3 成型模的检查 可用量 规检查 试验中 所用模j 韵磨损情况，同样也可用于检查新的模子。如果将量规从被检查模GB 5 4 5 0-8 5子的大C l 径一端插人，可以观察到:a.有两条线 时，则模子过小，应重新加工，b.有一条线时，模子适合使用;c没 有线时，则模子已磨损，应予 以替换。2.4.4 膨胀管的检查 将已做了1 0 0 次侧定后的膨胀管及膨胀杆，与一套新的膨胀管和膨胀杆所测得的四个煤样结 果相比较。如果平均值大i 3.5(不管正负号)，则弃去旧管、旧杆(见附录 A)。如果膨胀管、膨胀杆仍然适用，则以后每测定5 0 次再重新检查。3 试样的制备和贮存 3.，将1.5 m m 的空气干 燥煤样，破碎至通过0.1 6 m m筛子。制备时应控制试样的拉度组成符合 下列要求:0.2 0 mm;1 0 0%;0.l o mm;7 0-8 5%;0.0 6 mm:5 5-7 0%a 煤粒过细或过粗都会影响测定结果。3.2 由于 膨胀度 对煤的氧化 敏感，试样必须 妥为保存，要尽 量减少与空气 的接触，一般应装在带磨口 的玻璃瓶中，且 放在阴 凉处。试验应在制样后三日 内完成。若不能在三日 内完成，试样应放在真空干燥器或氮气中 贮存，煤样重新制备试验。且不得超过一周，否则作 废，再用保 存时间不超过一个月 的粒度为1.5 m m 的4 试验步骤二1 煤笔的制备用布拉刷擦净成型模，并用涂蜡棒在成型模内壁上涂上一薄层蜡。称取制备好的试样4 9，蒸发 皿内，用。.4 m 1 水 润滑试样，迅速混匀，并防止有气 泡存在。然后 将模子 的小口 径 一端 向F，放置在模子垫上，并将漏斗套在大头上。用牛角勺将试样顺着漏斗 孑 n,边 拨下，直到装满模子，将剩余的试样刮回 皿中。将打击导 板水平压在漏斗上，用打击杆沿垂直方向压实试样(防止试样外溅或卡住长、然后 将整套成型模放在打击器下，先用长 打击杆打击四下，然后再加人 试样再打击四下;依次使用中、短砚种打击杆各二次(每次四下共二十四下)。移开打击导板和漏斗，取下成型模，将出模导器套在相对应的模子小口模子的另一端，推人接样管中。再将出模活塞插人出模导器。径的一端，将接样管套在然后将这整套装置置于脱 模压力器中，当 推出有困难时，须将出模活塞取出擦净。用压力器 将煤笔丰 夔 子中煤样挖出，重新称取试样制备 煤笔。当 无 法将煤笔推出 时，须 用铝 丝或铜丝 将 将装有煤笔的接样管放在切样器槽中，取下堵塞物，然后用打击杆将其中 的煤笔轻轻地推人切样器的煤笔槽中，在切样器中部 插入固 定 片使煤 笔细的一端 与 其靠紧，用 刀片将伸出煤笔 槽部分 的煤笔(即长度大于6 0 mm的部分)切去。煤笔长度要调整到6 0 1 0.2 5 mme将制备 好的煤笔 从膨胀管 的下端轻轻地推人 膨胀管中(i 1 当试样的最大膨胀度超过3 0 0%时，改为半笔试验，留下中间的3 0 mm进行试验。头向上)，再将膨胀杆慢慢插人膨胀管中。即将6 0 m m 长的煤笔切掉大小两头各1 5 mm,.2 膨胀度的测定 将电炉预先升至一定温度，其预升温度根据试样挥发分大小可有所不同，如表1 所示GB 5 4 5 0-8 5表 1v ，%预升温度，2 63 0 0 将装有煤笔的 膨胀管放 人电 炉孔内，再将记 录笔固定 在膨 胀杆的顶端，并使记录笔尖 与转筒上的记录纸 接触。调 节电 流使炉 温在7 m i n 内回复到人 炉时温度。然 后以3 0C/m i n 的速度升 温。必须严 格控制升温速度，使每5 mi n 的允许差为1 1 0C。在不超过5 mi n 的一段时间内，操作者应及时调节电而以 避 免 误 差 的 积 界。每5 m i n 记 录 一 次 温 度。待试样开始 固化(膨胀杆停止移动)后，继续加热5 mi n,然后停 止加 热。并立 即将膨胀管 和膨胀杆从炉中取出，分 别垂直放在架子上(不要平放在地面上，以免膨胀管、膨胀杆变形)。4.3 膨胀管和膨 胀杆的净洁 4.3.1 膨胀管 卸去管 底的丝堵，用斧形绞刀尽量除去管内的半 焦，然后用铜丝网刷清除管内残留 的半焦粉，再用 布拉 刷 擦净，直 到将管子 对着光线 看去，内 壁光 滑明 亮无 焦末时为止(要特别 注意擦管子 的两端)。当管子 不易擦净时，可用粗苯或其他适当 溶剂装满管子，浸泡数小时后再清擦。4.3.2 膨胀杆 可 用很细的瞬氏，擦去粘附在膨胀杆七 的焦油渣，并 注意不要将其边缘的棱角磨圆。最后检查 膨胀杆能否在膨胀管中自由滑动。5 结果与允许差 5.1 结果的报出 根据记录曲线(见图1 0)，算出 下面五个基本参 数:软化温度(T,)，开始膨胀温度(T,);固化温度(T 3);最大收缩度(a);最大膨胀度(b)。若 收缩后膨 胀杆回升 的最大高 度低于开始下降位置，则膨胀度 按膨 胀杆 的 最终位 置与 开始下 降位置间的差 值计 算，但应以 负值表示(见图1 0 b);若收 缩后膨胀 杆没有回 升，则最大膨胀度以“仅收缩”表示(见图l o c);如果最终 的收缩曲 线不是完全水平 的，而是缓 慢向下倾斜(见图 1 0 d)，规定以5 0 0 处的收缩值报出。试验结果均取两次重复测定的算术平均值，计算结果取到小数第一价，报出i N W$4 数，GB 5 4 5 0-8 5，恻袭翅，划坐巡b.伤膨胀卜甘坐幽c.仅收缩。划轰沁 d.倾斜收缩图 1 0 典型膨胀曲线5.2允许差一 试样分别在不同炉次进行的两次测定结 果之差，不得超过表2 的规定。GB 5 4 5 0-5 5表 2参数同一实验室不同实脸室三个特性温度T，71 5膨胀度65“+01b 5(2+瑞)表中 石是两次平行测定结果的平均值。击338GB 54 5 0-8 5 附录A膨胀管和膨胀杆的检 查 (补充件)在 一 对膨胀管和膨胀杆进行1 0 0 次测定以后，与一对新的膨胀管和膨胀杆，用四个煤样同时平行进行四次测定，所得结果 按下列方法计算比值X;X=b。一b b.1 十 一 而 万 式中:b。一 一 用旧管旧杆测定的膨胀度，%;b.用新管新杆测定的膨胀度，%。如果四个煤样的X值(考虑正负号)的平均值超过3.5(不管正负号)，旧管、旧杆应更换。例 1:煤b.b。b。一bXA1 0 01 1 3一 1 3一6。1B1 31 7一4一3.4C6 15 521.3O4 55 5一1 0一6.4X平均值二一 3.6。因此旧管应更换。例 2:煤bb.b。一bXE5 45 6一2一 1.3F8 18 010.6G1 0 911 7一8一3.7H4 04 4一4一2.8X平均值二一1.8 a因此旧管、旧杆还可以再作5 0 次测定，然后再重新检查。附加说明:本标准由煤炭下 业部煤炭科学研究院北京煤化学研究所提出，由北京煤化学研究所归口。本标 准由北京煤化学研究所和鞍山热能研究所负责起草。本标准主要起草人安丰刚、于静莲。