煤的冲刷磨损指数试验方法.docx

中华人民共和国电力行业标准
DL465—92
煤的冲刷磨损指数试验方法

中华人民共和国能源部1992-05-16批准                     1992-11-01实施

1 主题内容和适用范围
1.1 本标准规定了煤的冲刷磨损指数试验方法。
1.2 本试验方法适用于测定各种煤的冲刷磨损指数。
2 术语代号
    煤的冲刷磨损指数Ke是指在本试验条件下，按第4.1条所制备的煤样在冲刷 试验过程中，从初始状态被研磨至规定的最终细度R90=25%时，纯铁试片在单位 时间的相对累计磨损量。煤的冲刷磨损指数可写为：
                                 (1)
式中： E——纯铁试片的累计磨损量，mg；
       τ——累计冲刷时间，min；

图 1 冲刷磨损试验装置系统图

1—密闭容器；2—喷嘴；3—喷管；4—旁路孔；
5—支架；6—磨损试片；7—活动夹片；8—压
力表；9—进气阀；10—旋风分离器；11—活接
头；12—煤粉罐；13—螺母；14—底部托架
       A——相当于标准煤在单位时间内对纯铁试片的磨损量，一般规定 A=10mg/min
3 试验装置
3.1 冲刷磨损试验装置
3.1.1 冲刷磨损试验装置系统见图1。
3.1.2 喷射部件结构见图2。喷嘴2周围均布3个旁路孔4的孔径为2mm，喷管 3的内径为10±0.1mm。

图 2 喷射部件结构图

1—密闭容器；2—喷嘴；3—喷管；4—旁路孔；
5—支架；6—磨损试片；7—活动夹
3.1.3 密闭容器外形尺寸见图3。密闭容器上部为正方体，下部为倒方锥体，密闭 容器体积为0.06m3。

图3 密闭容器外形尺寸

3.2 磨损试片
3.2.1 磨损试片用纯铁制作。纯铁性能指标：HB=90，Fe＞99%，C≤0.04%， 杂质含量小于1.0%。
3.2.2 磨损试片规格：45mm×45mm×3mm。
3.2.3 新磨损试片加工表面粗糙度高度参数Ra≤5μm，旧磨损试片表面不应有 锈蚀和杂物粘连，否则应用砂纸擦磨干净。
3.2.4 磨损试片可反复使用。
3.3 试验原理
    煤置于密闭容器1内。磨损试片固定在活动夹片7上，与气流夹角为60°。 压缩空气经喷嘴2和周围均布的3个旁路孔4喷出。依靠高速气流的带动，密闭 容器底部的煤粒和气流一起进入喷管3。由喷管3喷出的含煤气流不停地冲刷磨 损试片6，煤也被不断地磨细，测出煤样总细度R90=25%时的试片磨损量和冲刷 时间即可算出煤的冲刷磨损指数。
4 试验准备工作
4.1 试样的制备
    制备试样的工艺流程见图4。
4.2 检查试验设备
4.2.1 检查冲刷磨损试验装置。
4.2.2 检查仪器、设备和试验用具，包括：
4.2.2.1 分析天平，称量200g，准确到0.1mg；
4.2.2.2 普通天平，称量500g，准确到0.1g；
4.2.2.3 台秤，称量5kg，准确到10g;
4.2.2.4 振筛机；
4.2.2.5 标准筛，孔径90μm；
4.2.2.6 记录纸；
4.2.2.7 秒表；
4.2.2.8 铁盘、勺等。

图 4 试样制备工艺流程图

4.2.3 磨损试片在分析天平上称量，记下试片原始质量。
4.2.4 称量完的试片必须在4h内进行试验。
5 试验方法
5.1 把磨损试片6装在活动夹片7里。
5.2 把底部托架14拧好。
5.3 微开进气阀9，把3kg煤样倒入密闭容器1，放好支架5。并把螺母13拧 紧。
5.4 迅速开大进气阀9，进气压力达到0.2MPa时，按下秒表计时。随时调节进气 阀9，维持压力为0.2±0.01MPa。该试验点的冲刷时间一到。立即关闭进气阀 9，记下冲刷时间。
5.5 拧下密闭容器1的底部托架14取出全部试验煤样进行称量，缩分取样，筛分 煤细度。记下煤质量和煤细度。
5.6 拧开旋风分离器10的活接头11，取下煤粉罐12。称量煤粉，缩分取样，筛 分粉细度，记下粉质量和粉细度。
5.7 把螺母13拧下，取出支架5，卸下磨损试片6，把磨损试片表面煤粉刷净， 在分析天平上称量，记下磨损试片质量。
5.8 把筛分煤细度用的煤样与其余煤合在一起，作为下一个试验点的煤样。
5.9 重复进行上述工作，进行各点的试验。试验分4次进行，每次冲刷时间长短 原则上没有限制，为避免磨损量过小，每次冲刷时间不得少于0.5min，同时要保 证最后一次冲刷后剩余煤量不得少于250g。
5.10 每次试验取出的粉样不再倒入密闭容器1中，但要与已取出的粉样和筛分粉 样充分混合均匀，进行缩分取样，筛分粉细度的工作程序参照下列步骤进行：

6 数据处理和计算方法
6.1 试验记录和数据处理方法见表A1和附录A。
6.2 用计算方法求Ke：
6.2.1 对于任何一煤种，试片的累计磨损量E随煤样总细度的自然对数值lnR90的 减小呈直线增长，参见图5。它们的关系可表示为
                             (2)
式中： a1,k1——常数，mg；
       R90——煤样总细度，%。
6.2.2 对任一煤种，煤样总细度R90随冲刷时间τ的增加呈直线下降，参见图6。 它们的关系可表示为
                             (3 )

图 5 冲刷磨损试验的磨损量
与煤样总细度的关系

图 6 冲刷磨损试验的煤样总
细度与时间的关系


式中： a2——常数；
       k2——常数，min-1。
6.2.3 根据冲刷磨损指数的定义，把式(2)和式(3)分别代入式(1)，得


                        (4)
6.2.4 用一元线性回归法计算Ke值：
6.2.4.1 令式(2)中的E=Y,lnR90=X，得
                             (5)
 参照表A2计算a1和k1值。
6.2.4.2 令式(3)中的R90=Y,τ=X，得
                             (6)
参照表A3计算a2和k2值。
6.2.4.3 把a1、k1、a2和k2的绝对值代入式(4)，即可计算出试验煤种的冲刷 磨损指数Ke值。
6.3 作图法求Ke值
6.3.1 在直角坐标系中，由各试验点的lnR90和E值，绘出一条直线，由直线求 出式(1)中R90=25%时的E值，参见图A1。
6.3.2 在直角坐标系中，由各试验点的τ和R90值，绘出一条直线，由直线求出式 (1)中R90=25%时的τ值，参见图A2。
6.3.3 把E和τ值代入式(1)，即可计算出试验煤种的冲刷磨损指数Ke值。
7 冲刷磨损指数的评价指标
7.1 煤的冲刷磨损指数Ke值用来判断煤在被金属磨件破碎时，煤对金属磨件的磨 损强烈程度。Ke值越大，表示煤对金属磨件的磨损性越强。
7.2 冲刷磨损指数Ke值的评价指标如下：
  冲刷磨损指数        磨损性
Ke＜1.0            轻微
Ke =1.0～1.9        不强
Ke =2.0～3.5        较强
Ke =3.6～5          很强
Ke＞5              极强

附 录 A
冲刷磨损指数计算实例
(参考件)
A1 作图法求Ke
A1.1 某煤种试验记录数据见表A1。
A1.2 根据试验数据，绘出lnR90与E之间的线性关系，如图A1所示。找出对应 于ln25=3.219下的E值为280mg。
A1.3 根据试验数据，绘出τ与R90之间的线性关系，如图A2所示。找出对应于 R90=25%下的τ值为5.05min。

图A1 作图法求E值

图A2 作图法求τ值

表A1 煤的磨损特性试验记录

    委托单位：                                煤 种：
    试验日期：                                试验人：
    煤样重：3.0kg                             粒 度：0～5mm
A1.4 把E和值代入煤的冲刷磨损指数定义,其中 A=10,得=5.545。
A2一元线性回归法计算值
A2.1 把表A1试验数据按表A2的计算表格整理,得

A2.2 把表A1试验数据按表A3的计算表格整理,得
A2.3把、值和、的绝对值代入式(4), 得=5.545。
表A2 a1 、k1一元线性回归计算表

表A3 a2、k2一元线性回归计算表

附 录 B
试 验 报 告 格 式
(参考件)

B1 煤的冲刷磨损指数试验报告的内容和格式见表B1。
B2 表A1作为煤的磨损特性试验原始记录存档备查。
表B1 煤的冲刷磨损指数试验报告报告编号

    主管：        审核：        试验人：

_______________________
    附加说明：
    本标准由中华人民共和国能源部科技司提出。
    本标准由能源部西安热工研究所归口。
    本标准由能源部西安热工研究所负责起草。
    本标准主要起草人：孙祥志、张 心。

烜烨喷雾