炼焦煤黏结性指标解析：粘结指数的测定原理与优势

粘附性是炼焦煤的重要工艺性质，在炼焦工业中，煤的粘附性是评价炼焦煤的主要指标，炼焦煤必须具有一定的粘附性。煤的粘附性是指炼焦煤在干馏过程中对自身或加入的惰性物质的粘附能力，反映炼焦煤热解形成胶体并凝固粘附的能力。炼焦煤常用的粘附性指标主要有粘附指数、吉布斯流动性、胶体层指数、奥亚膨胀度等。

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，有助于提高区分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无烟煤指标，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，缺乏可比性。

基尔流动性

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

胶凝层指数模拟了工业生产炼焦条件。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，这些等温层的温度从上到下依次升高。软化层以下的煤样全部软化，形成胶凝体。当温度等于凝固点层时，凝固点层以下的煤样形成半焦。因此，煤杯中形成三部分：凝固的半焦层、熔融的胶凝体层、尚未软化的煤样层。实验过程中，煤杯底部生成的胶凝体层一开始比较薄，随后逐渐增厚，再缓慢凝固变薄。胶凝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量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、胶体的膨胀情况和试验条件。一般Y值越大，炼焦煤的粘结性越好，且随着变质程度的增加，Y值的变化大致呈抛物线型。一般炼焦煤的Vdaf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值只是一个量的概念，而不是质量的概念，有时虽然Y值的大小相同，但胶体的质量却不一样。而且Y值在7mm以下时，测量结果不准确；体积变化曲线呈山形较大的肥煤，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，主要以膨胀棒最大位移量与煤笔初始长度的百分比作为炼焦煤的膨胀度b；以膨胀棒最大位移量与煤笔初始长度的百分比作为煤样的收缩度a。

奥亚膨胀度是在煤样塑性阶段直接测量的，其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率，与煤的微观成分密切相关。奥亚膨胀度测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，尤其是肥煤，这是b值测量粘结性的优势所在。但对于强粘结性煤，b值测量过大；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。

常用的粘结指标各有优缺点，只有在一定的条件下测得的数据才准确可靠，即使是同一变质程度的煤样，测量结果也会有很大差异，这是因为常规粘结指标没有考虑煤中微观组分的组成和含量对其自身粘结性能的影响。

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