影响煤炭哈氏可磨性指数测定结果的原因剖析

方萍(平凉市产品质量监督检验中心，甘肃 平凉 744000)

影响煤炭哈氏可磨性指数测定结果的原因剖析

方萍(平凉市产品质量监督检验中心，甘肃 平凉 744000)

煤炭哈氏可磨性指数（HGI）测定是专门用于烟煤和无烟煤哈德格罗夫可磨性的测定，是煤炭的一项物理性能测定。用以反映煤粉制备的难易程度和煤的耐磨性。本文从煤样制备、煤样水分控制、标准曲线制作等八个方面，剖析影响煤炭哈氏可磨性指数的原因。

煤炭；可磨性指数测定；原因；剖析

煤的可磨性指数是煤的物理-机械（如硬度、强度）等性能的综合体现，是煤炭加工利用过程中一个重要的指标，用以反映煤粉制备的难易程度和煤的耐磨性。在实验室具体操作的过程中，时常因为许多因素的影响，造成检验结果的重现性和准确性不佳或失准。经过笔者多次试验总结的一点试验心得与大家分享。

煤炭中哈氏可磨性指数（HGI）测定是专门用于烟煤和无烟煤哈德格罗夫可磨性的测定，是煤炭的一项物理性能测定。哈氏可磨性指数越大，表明越容易磨碎。其测定结果能够正确地反应煤磨碎的难易程度，可以用来评估工业用磨煤机的产率和能耗，为磨煤机的设计和运行提供依据。普遍用于煤炭、电力、冶金、化工等行业。

1 测定原理和方法

在实验室条件下测定煤的可磨性指数，是采用哈德格罗夫法，简称哈氏法。哈氏法的理论依据就是磨碎定律，即将固体物料磨碎成粉时所消耗的能量与其所产生的新表面积成正比。国家标准就是依据该定律，测定煤的可磨性指数。把制好的一定粒度范围的煤样放在哈氏仪里磨碎，然后筛分、称重、对照校准图表，查出可磨性指数。

（1）使用仪器：KER-HM60A全自动哈氏可磨性指数测定仪

（2）振筛机：8411型电动振筛机，以及可以容纳外径为200mm的一组垂直套叠（孔径为0.071mm、0.63mm、1.25mm）并加盖和筛底盘的筛子

（3）天平两台：最大称量100g,最小分度值0.01g一台。最大称量1500g，最小分度值1g一台

（4）测定方法：称取50±0.1g粒度为0.63-1.25mm的煤样，均匀分布在磨碗里，并平整表面，将落在研磨碗凸起部分和钢球上面的煤样扫到钢球周围，将研磨环先挂吊在主轴下端的二个销上，然后将研磨碗底的键槽方位对准托盘上的键，轻轻推入研磨碗，直至插进为止。启动电动机，运转60±0.25转后自动停止，研磨碗自动下降到初始位置。推出研磨碗，把碗内钢球和磨碎的煤粉都仔细地刷到保护筛里，然后把钢球放回研磨碗内，从保护筛内侧和下侧把煤粉刷到200目筛内。按GB/T2565标准规定进行筛分，称重。由通过200目筛的煤样重量查校准图表，得到可磨性指数。

（5）校准图的制作

图1

按照国家标准GB/T2565《煤的可磨性指数测定方法（哈德格罗夫法）》规定的操作步骤，分别测定四个一组可磨性标准物质煤样GBW12005d,GBW12006d,GBW12007d,GBW12008d,所给定的HGI值分别为35,56,74,107，按照以上方法对每个标准物质煤样进行试验，结果见下表1

标准物质编号GBW12005d GBW12006d GBW12007d GBW12008d HGI值35 56 74 107 0.071mm筛下物重量2．81，2．87，2．75，2．77 5．82，5．94，5．91，5．60 8．74，8．77，8．74，8．75 13．14，13．14，13．16，13．19平均值2．80 5．82 8．75 13．16

试验后，以试样小于0.071mm筛下的煤样质量平均值为纵坐标（Y），以相应标准试样的哈氏可磨性指数的给定值为横坐标（X），绘制校准曲线图，如图表1。

根据表1的数据进行线性回归，回归方程Y=0.14462X-2.20191，其系数为0.99783，证明工作曲线具有良好的线性。

2 影响可磨性指数的因素

GB/T2565-2014中明确说明影响煤的可磨性指数测定结果可靠性的两个重要的因素是煤样制备方法（煤样的粒度范围）和煤中的水分含量。

在实验过程中，影响煤的可磨性指数测定结果可靠性的不仅仅是煤样的粒度和水分，还有实验室用仪器和人员操作以及数据的处理等因素。

在实验的过程中应认真做好以下几点：第一、正确制备煤样是关键。因此，一定要按照GB474－2008《煤样的制备方法》规定的要求，将煤样破碎到小于6mm，达到空气干燥后，再进行逐级破碎。这样制出的煤样既能真实代表所测煤样的硬度，也能如实反映出煤在加工利用中的粉碎特性。称量0.63mm-1.25mm粒度的煤样质量且尽量集中在中间值，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。第二、按照GB474规定的干燥方法进行空气干燥，使其达到标准要求。若煤样中的水分偏高就会增加煤粒度间的黏合影响煤的破碎和筛分，使得煤样很难被破碎到更小粒度。第三、准确绘制标准曲线。以标准物质的实测值为准，制作标准曲线。标准物质煤样所提供的HGI值与实测值可能存在不完全重合的情况，但如偏离较大，则应检查实验条件及设备状况。同时在测定样品前，采用与测定煤样可磨性指数相近的标准物质校准标准曲线，以确保仪器工作状态一致。第四、检查振荡机震荡幅度和频率以及0.071mm筛子的筛面，若有松弛或孔洞应及时更换。第五、每次测定前后要用短毛刷彻底清扫研磨碗和钢球，并将钢球尽可能均匀地分布在研磨碗内。第六、在清扫筛底时，一定要清扫干净，动作也应轻缓，避免煤灰飞扬，同时也要防止筛上的煤样从筛盖缝隙中漏出。第七、在用可磨性标准物质校准仪器时，操作人员应认真检查仪器操作步骤、工作状态，并详细记录和固定该工作状态，确保严格执行国家标准的各项要求，在校准过程中不可带入人为误差和系统误差，以保证校准的准确性以及测定结果的准确性。第八，测定结果称量时，不能单一的直接称量筛下物质量，而应综合考虑样品的总体质量。因为筛下物粒度较小，容易损失，计算结果的准确性就差。筛上物质量与筛下物质量之和较研磨前煤样质量50±0.1g差不应大于0.5g，否则测定结果视为无效。

经过我们多次的实验测定，只要控制好以上影响测定哈氏可磨性指数结果的原因因素，实验室操作人员严格执行国家标准，并且仔细认真地做好实验记录，随时发现问题、思考异常，即可获得准确的测定结果。

笔者测定结果：

样品编号1号样2号样3号样4号样5号样7号样8号样9号样10号样6．34，6．23 6．40 6．02，6．12，6．16 0．071mm筛下物重量6．36，6．28，6．20 6．15，6．06，6．02 6．30，6．23，6．25 8．88，8．96，8．79 8．54，8．65，8．70 8．90，8．85，8．80 8．67，8．75，8．70，6．10平均值6．30 6．28 6．08 6．26 6．21 8．87 8．63 8．85 8．70 58．7 9 57．2 7 58．1 7 57．4 58．6 5测定值58．5 1 76．5 6 74．9 0 76．4 2 75．38报告值59 57 59 6号样6．20，6．28，6．16 HGI值57 59 58 77 75 76 75

[1]中华人民共和国国家标准GB/T2565-2014《煤的可磨性指数测定方法哈德格罗夫法》.

[2]中华人民共和国煤炭行业标准MT/T230-2005《哈氏可磨性指数测定仪通用技术条件》.

[3]中华人民共和国国家标准GB474-2008《煤样的制备方法》.