炼焦煤的黏结性及其指标解析：粘结指数的测定原理与优点

粘结性是炼焦煤的重要工艺性质，在炼焦工业中，煤的粘结性是评价炼焦煤的主要指标，炼焦煤必须具有一定的粘结性，煤的粘结性是炼焦煤形成焦炭的前提和必要条件，常用的炼焦煤粘结性指标主要有粘结指数、吉布斯流动性、胶质层指数、奥亚膨胀率等。

黏附指数

粘附指数测定原理是通过测定半焦块的耐磨性来评价炼焦煤的粘附性。将标准无烟煤的粒度由0.3～0.4mm改为0.1～0.2mm，有助于提高强粘附煤的粘附能力。同时，由于无烟煤的粒度与烟煤相近，容易混合均匀。粘附指数测定方法简便快速，重现性好，测量值稳定，在一定范围内具有数据的可加性。但由于不同粘附煤的测定条件和计算公式不完全相同，相互之间缺乏可比性。

吉布斯流动性

吉布斯流动度指数能同时反映胶体的数量和性质，对中强度黏结或中等黏结的炼焦煤有很好的区分能力，优势明显。但对强黏结的炼焦煤和自膨胀大的炼焦煤难以准确测定。另外，吉布斯流动度试验标准化程度较高，其搅拌桨尺寸、桨臂数量、加工精度等对测定结果有十分显著的影响，煤样装填粒度、制样方法等也显著影响测定结果。

胶质层指数

该方法模拟了工业生产炼焦工况。将一定质量的炼焦煤样装入煤杯中，单侧匀速加热，煤杯中煤样形成一层层等温层，这些等温层的温度由上而下逐渐升高，软化层以下的煤样全部软化，形成胶体（煤加热到一定温度时，由于热解软化而形成的气、液、固共存的粘稠混合物），当温度等于凝固点层时，煤样形成半焦。因此，煤杯中形成三部分：凝固的半焦层、熔融的胶体层和尚未软化的煤样层。实验过程中，煤杯底部生成的胶体层一开始比较薄，逐渐变厚，然后慢慢凝固变薄。因此，胶体层的最大厚度一般出现在量煤杯的中部。 得到测量结果后，通过观察计算机记录的体积变化曲线就可以计算出最终的收缩率x以及体积变化曲线的类型。

胶体层最大厚度（Y值）主要取决于炼焦煤的性质、胶体的膨胀性（与胶体的流动性、热稳定性、不透气性等有关）以及试验条件。一般Y值越大，炼焦煤的粘结性越好，且Y值随变质程度的增加大致呈抛物线型变化。炼焦煤的Vdaf山体在39%左右时，Y值可达最大值，在%时，Y值几乎为零。Y值对中粘结性和强粘结性炼焦煤有较好的区分能力。但Y值只是量的概念，不是质的概念，有时虽然Y值的大小相同，但胶体的质量却不一样。而且，当Y值在7mm以下时，测量结果不准确；山形体积变化曲线大的肥煤，一般很难准确测量。

Oya 扩张

大亚膨胀法是通过均匀加热煤样来测定煤样粘结性的方法，主要测量膨胀棒，以煤笔最大上升位移与煤笔初始长度的百分比作为炼焦煤的膨胀度b(％)；以膨胀棒最大下降位移与煤笔初始长度的百分比作为煤样的收缩度a(％)。

奥亚膨胀度（b值）是在煤样塑性阶段直接测量的，b值的大小取决于煤样胶体对气体的包裹能力和塑性阶段气体的逸出速度无烟煤指标，与煤的微观成分密切相关。奥亚膨胀度衡量的是煤样的综合指标，变化范围较大，能较好地区分粘结性中等以上焦煤，特别是肥煤，这也是b值衡量粘结性的优势所在。但对于强粘结性煤，b值偏夸大；对于变质程度高、低的焦煤，b值无法测得，煤样仅表现为收缩。

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