第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
粘结性与结焦性
粘结性与结焦性粘结性与结焦性煤的粘结性和结焦性是炼焦用煤最重要的工艺性质。
炼焦煤（或配煤）必须具有较好的粘结性和结焦性，才能炼出优质焦炭。
煤的粘结性是指粉煤在隔绝空气条件下加热，经过胶质状态生成块状半焦的能力。
煤的结焦性是在工业炼焦条件下（或模拟工业炼焦条件下）单种煤（或配煤）生成优质冶金焦的性能。
煤的粘结性与结焦性密切相关，粘结性是结焦性的前提和条件。
结焦性好的煤，粘结性一定好；而反过来，粘结性好的煤，不一定结焦性好。
有的煤粘结性好，但炼出的焦炭强度低，块度小，其结焦性并不很好。
煤的粘结性和结焦性是评价炼焦用煤的重要指标，其他热加工（气化、低温干馏）和动力用煤也需用这一指标。
煤能否粘结以及粘结性好坏取决于煤热解时形成胶质体的数量和质量。
一般来讲，在相同的加热条件下，煤所产生的液体量愈多，形成的胶质体的量也愈多，粘结性也就愈好。
为什么有的煤热解时产生的液体量多，有的少甚至没有呢？根本原因在于煤的组成和结构不同：煤化程度低的煤（褐煤、长焰煤），分子结构中侧链多，含氧量高，而氧和碳之间结合力最差，热解时多数呈气态产物挥发，液体产物数量少，并且热稳定性差，所以没有粘结性或粘结性很差；煤化程度高的煤（贫煤、无烟煤）虽然含氧量少，但侧链数目少，侧链短，热解时大部分生成气体（氢气），几乎没有液体生成，所以没有粘结性或很差，只有中等煤化程度的煤，侧链的数目中等，并且含氧量较少，煤热分解产物中液体量较多，热稳定性高，形成胶质体的数量多，因而粘结性好。
煤的粘结性和结焦性指标及其测定表示煤的粘结性和结焦性的指标很多，有的测定胶质层的数量和性质，有的测定焦炭的强度，有的则依据对焦炭外型的观察。
下面介绍几种常用的粘结性和结焦性指标及其测定方法煤质检测分析（一）胶质层指数胶质层指数法主要测定胶质层最大厚度值、最终收缩度值以及体积曲线类型三个指标。
此外，通过对煤杯中焦炭的观察和描述，得到焦炭技术特征等资料。
此法在原苏联、东欧和我国广泛使用，是我国煤炭分类和评价炼焦用煤及配煤炼焦的主要指标。
煤的粘结性和结焦性
煤的粘结性和结焦性煤的粘结性就是烟煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物的能力。
煤的热解结焦性就是在工业焦炉中结成焦炭的能力。
煤的粘结性是评价干馏、炼焦、气化、动力用煤的重要依据。
煤粘结性是在煤的热解，即干馏时考虑的，特指烟煤。
从煤的热解过程可知，褐煤、无烟煤无粘结性。
4.1．粘结指数GR.I---GRI是煤炭分类国家标准GB5751-86中代表烟煤粘结性的主要分类指标。
测定方法是：将一定质量和专用无烟煤，按规定的条件混合（1：5），快速加热成焦，所得焦块在一定规格的转鼓内进行强度检验，以焦块的耐磨性强度，表示煤样的粘结能力。
4.2．胶质层指数胶质层指数的测定是测定煤的胶质层最大厚度（以Y表示）,焦块最终体积收缩X及收缩曲线三个参数来描述煤样的粘结能力。
方法是煤样在杯中逐渐加热，并观察记录过程情况。
奥阿膨胀度与此类似。
4.3．葛金低温干馏试验是用来评价煤的结焦性的的指标。
最后以焦型来定粘结性和结焦性。
试验方法如下：将煤样装入干馏管中，置干馏管于葛金低温干馏炉内，以一定升温程序加热到最终温度600℃，保持一定时间，测定所得的焦油、热解水和半焦产率，同时将焦炭与一组标准焦型比较定出型号。
从A到G粘结性越来越大。
A：不粘结 B：微粘结 C：粘结 D：粘结微熔融 E：熔融F：横断面完全熔融 G：完全熔融，开始膨胀4.4．煤的铝甑低温干馏试验为了评定煤的炼油适合性以及干馏产物，常用铝甑低温干馏试验方法。
要点是：将煤样装在铝甑中，以一定程序加热到510℃,保持一定时间，测定所得的焦油、热解水和半焦和煤气的产率。
评价煤的低温干燥焦油产率时用空气干燥基指标Tarad。
Tarad＞12%称为高油煤，Tarad=7—12%称为富油煤，Tarad≤7%称为含油煤。
煤的粘结性和结焦性指数测定
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定
0 20 24.0体6积0 曲80 线100类12型0 140 160
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
四、测定烟煤粘结性和结焦性的方法
3.根据焦块耐磨强度来判断：
GB5449- 《烟煤罗家指数测定方法》
GB5447- 《烟煤粘结指数测定方法》
由于各种试验测定方法是从不同角度 来判断煤的粘结性和结焦性，因此，用它 们测得的指数来衡量煤的粘结性，结焦性， 都有一定的局限性，没有哪一种指数有通 用性，即适用于区分烟煤中12中牌号煤之 间的粘结性强弱和结焦性优劣。
三、胶质体 2、胶质体的数量和性质与煤粘结成焦的关系 (1)胶质体应该有足够的数量的液相
胶质体是煤粒进行自身粘结或粘结惰性 物颗粒的基础。由于煤粒表面含气泡焦油 的膨胀扩展和流动，才使得松散状态的煤 粒相互黏黏在一起。
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
三、胶质体
2、胶质体的数量和性质与煤粘结成焦的关系
(5)之（字3）型
时间，min
温度，℃
250 310 370 430 490 550 610 670 730
0 20 40 60 80 100 120 140 160
（5）
时间，min
温度，℃.
0 20 40 60 80 100 120 140 160
炼焦煤黏结性和结焦性的表征方法
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｃｏｈｅｓｉｖｅｎｅｓｓ ａｎｄ ｃｏｋｉｎｇ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏ￣
反映炼焦煤本身的性质ꎬ与焦炭质量几乎没有相关性ꎻ而胶质层最大厚度、基氏流动度和奥亚膨胀度等
只能从某个侧面反映炼焦煤的结焦性ꎬ如何开发出一种新的检测方法ꎬ可同时从胶质体的黏结能力、数
量、质量和膨胀性等方面共同表征炼焦煤黏结性和结焦性是未来发展的关键ꎮ
关键词:炼焦煤ꎻ黏结性ꎻ结焦性ꎻ胶质层指数ꎻ基氏流动度ꎻ奥亚膨胀度
ｂｙ － ｌａｙｅｒ ｃｏｋｉｎｇ ｏｆ ｃｏｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ. Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｇｌｉａｌ ｉｎｄｅｘ ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓꎬ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｕｔｏｍａ￣
ｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｏ ｉｔｓ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ. Ｔｈｅ ｃａｋｉｎｇ ｉｎｄｅｘ ｏｎｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔｓ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｋｉｎｇ ｃｏａｌ ａｎｄ ｈａｓ
ｂｉｅｒｔ'ｓ ｄｉｌａｔｉｏｎ. Ｉｔ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅａｋｉｎｇ ｉｎｄｅｘꎬ Ｇｉｅｓｅｌｅｒ ｆｌｕｉｄｉｔｙ ａｎｄ Ａｒｎｕ － Ａｕｄｉｂｉ￣
ｅｒｔ'ｓ ｄｉｌａｔｉｏｎꎬ ａｄｏｐｔ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｌａｙｅｒ －
粘结指数的测定(修改)
粘结指数的测定方法1 原理将一定质量的试验煤样和专用无烟煤，在规定的条件下混合，快速加热成焦，所得焦块在一定规格的转鼓内进行强度检验，用规定的公式计算粘结指数，以表示试验煤样的粘结能力。
2 仪器设备2.1本方法需用下列仪器设备：2.1.1 分析天平：感量1mg。
2.1.2 马弗炉：具有均匀加热带，其恒温区（850±10）℃，长度不小于120mm，并附有调压器或定温控制器。
2.1.3 转鼓试验装置：包括两个转鼓、一台变速器和一台电动机，转鼓转速必须保证（50±2）r/min。
转鼓内经200mm、深70mm，壁上铆有两块相距180°、厚为3mm的挡板（图1）。
图1 转鼓2.1.4 压力器：以6kg质量压紧试验煤样与专用无烟煤混合物的仪器（图2）图2 压力器1——底板；2——沉头螺钉；3——圆座；4——钢管；5——联板；6——堵板；7——支承轴；8——小轴；9——垫圈；10——开口销；11——支撑架；12——手柄；13——压重；14——升降立轴；15——丝堵2.2 用具：2.2.1坩埚和坩埚盖：瓷质（图3）图3坩埚和盖2.2.2 搅拌丝：由直径1mm～1.5mm的硬质金属丝制成（图4）。
图4 搅拌丝2.2.3压块：镍铬钢制成，质量为110g～115g（图5）。
图5 压块2.2.4圆孔筛：筛孔直径1mm。
2.2.5坩埚架：由直径3mm～4mm镍铬丝制成（图6）。
图6 坩埚架示意图2.2.6 秒表。
2.2.7 干燥器。
2.2.8 镊子。
2.2.9 刷子。
2.2.10 带手柄平铲或夹子：送取盛样坩埚架出入马弗炉用。
手柄长600mm ～700mm ，平铲外形尺寸（长×宽×厚）约为200mm ×20mm ×1.5mm. 3 煤样3.1 试验煤样按GB 474制备成粒度小于0.2mm 的空气干燥煤样，其中0.1mm ～0.2mm 的煤粒占全部煤样的20％～35％。
煤粘结性与结焦性的主要测定方法 炼焦制气用煤的工艺特
煤粘结性与结焦性的主要测定方法炼焦制气用煤的工艺特煤粘结性与结焦性的主要测定方法-炼焦制气用煤的工艺特性2011-03-24 16：50以上为测量煤的粘结性与结焦性所需仪器设备炼焦煤与非炼焦煤基本区别在于，它在隔绝空气加热时，能够软化、熔融形成可塑体(胶质体)，再固化粘结成一体的焦炭。
这种能软化熔融的煤叫作粘结性煤。
只有粘结性煤才能炼焦。
(一)煤的粘结性与结焦性.粘结性和结焦性是烟煤的一个重要的工艺性质，在炼焦工业中煤的粘结性是评价炼焦用煤的主要指标，炼焦用煤必须具有一定的粘结性。
煤的粘结性也是评价低温干馏、气化或动力用煤的重要依据。
煤的粘结性是指煤在干馏时粘结其本身或外加惰性物的能力。
煤的结焦性是指煤在工业焦炉或摸拟工业焦护的炼焦条件下，结成具有一定块度和强度焦炭的能力。
煤的粘结性反应烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化粘结的能力。
测定煤粘结性试验一般加热速度较快，到形成半焦即停止。
煤的粘结性是煤形成焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥煤的粘结性最好。
煤的结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融粘结成半焦，以及半焦进一步热解、收缩最终形成焦炭全过程的难能力。
测定煤结焦性的试验一般加热速度较慢。
可见，结焦性好的煤除具备足够而适宜的粘结性外，还应在半焦到焦炭阶段具有较好的结焦能力。
在炼焦煤中焦煤的结焦性最好。
(二)煤粘结性与结焦性的主要测定方法测定煤粘结性和结焦性的实验方法很多，常用方法有：坩埚膨胀序数，罗加指数、粘结指数、基氏流动度、胶质层指数、奥压膨胀度和葛金焦型等七种。
这七种测定方法中大部分是在一定条件下测定煤粘结性或塑性的指标。
以下只介绍常采用的国家标准方法。
1坩埚膨胀序数坩埚膨胀序数(CSN)又称自由膨胀序数(FSI)，它是表征煤的膨胀性和粘结性的指标之一。
1985年中国将CSN定为国家标准(GB5448)。
坩埚膨胀序数的测定方法是：称取lg粒度小于0.2mm的煤样放在坩埚中，利用煤气或电快速加热到820±5℃。
煤的粘结指数测定实验步骤说明
煤炭粘结指数如果测定，粘结指数实验说明以及实验操作步骤。
实验说明：将带盖的坩埚放置在坩埚架中，用带手柄的平铲托起坩埚架，放入预先升温到858℃的马弗炉的恒温区内。
在放入坩埚后的6min内，炉温应恢复到850℃，以后炉温应保持在850±10℃。
从放入坩埚开始计时，焦化15min结束。
实验步骤：a：单击图2 中的“粘结”图标按钮，自动进入粘结实验界面的选程状态。
b: 双击【开始】按钮，标题显示“粘结实验进行中”，温度进度条开始缓慢前进，炉子从较低温度开始升温。
此时显示升温时间和当前温度。
温度到达858℃后自动进入进程2，声音提示（1.音响为门铃声；2.蜂鸣器长响）点击空白处消音。
c：仪器在860℃恒温，等待放样，显示等待时间和当前温度。
此时将带盖的坩埚放置在坩埚架中，用带手柄的平铲托起坩埚架，放入的马弗炉的恒温区内d：放样结束后，立即关上炉门双击【开始】键进入进程3，无提示。
e：仪器自动开始15min定时， 6min内回复到850±10℃，并恒温至14min40s时，声音提示化验员15min定时完成等待取样，点击空白处消音。
（若6min没恢复到850±10℃，将出现信息提示对话框，问“是否继续实验”，表示温度超差，单击“是”继续进行粘结实验；单击“否”立即结束本次粘结指数实验，回到粘结指数实验界面的选程状态。
）按【结束】键回到粘结实验选程状态。
如不退出此程序将恒温在858℃，并等待操作或连续开始下次粘结实验。
附：马弗炉操作界面介绍如图1 是该仪器的显示首界面，“桌面”首界面上包括：“开始实验”、“屏幕保护”、“系统工具”、“国家标准”和“计算器”五个图标，其中双击“开始实验”图标进入实验操作界面；双击“屏幕保护”图标进入屏保界面；双击“系统工具”图标进入实验辅助功能界面，含有科学计算器和单位换算等等；双击“国家标准”图标进入文档阅读界面，可以查看煤质化验国标等文件；双击“计算器”图标进入计算器界面。
煤的粘结性与结焦性关联分析
煤的粘结性与结焦性关联分析煤的粘结性与结焦性一、煤的粘结性与结焦性煤的粘结性是指粒度小于0.2mm 的煤，在隔绝空气受热后粘结自身或其他惰性物质成为焦块的能力; 煤的结焦性是指上述煤粒在隔绝空气受热后生成具有一定块度和足够强度的优质焦炭的能力。
煤的粘结性和结焦性是煤的极为重要的性质，是两个既有区别，又有联系的概念，一般很难将其严格区分开来。
煤的粘结性强是结焦性好的必要条件，即是说结焦性好的煤，它的粘结性肯定为好;结焦性差的煤，其粘结性必定不好; 没有粘结性的煤，不存在结焦性。
从而看出，煤的粘结能力在一定程度上反映了煤的结焦性。
有时，粘结性好的煤，其结焦性不一定就好，这里面存在着胶质体的质量问题。
如有的气肥煤，粘结性很强，但生成的焦炭裂隙多，机械强度差。
所以，其结焦性并不好。
表征煤的粘结性和结焦性的指标很多：烟煤粘结指数(GR.I)和罗加指数(R.I)属于粘结性指标，胶质层厚度y 值既能反映煤的粘结性，又能表征煤的结焦性，其他如奥亚膨胀度和葛金干馏等指标，则很难说它们表征是煤的粘结性还是结焦性等。
1.煤的胶质层指数煤的胶质层指数是原苏联尼・萨保什尼科夫(L.M.Sapozhnikov)等人在1932 年提出的一种姆・测定煤的粘结性和结焦性的方法。
主要是测定煤的胶质层最大厚度y 值、最终体积收缩度x 值和体积曲线类型等三个参数和描述焦炭的特性等。
胶质层指数的测定简介如下：(1)方法概要。
称取100g 粒度小于1.5mm 的煤样装入一定规格的钢制煤杯中，在煤杯上面加压力盘，在煤杯下面进行单侧加温。
当温度升到一定数值后，在杯内形成一系列的等温层面。
在温度升到煤的软化点以上时，煤就开始软化并形成粘稠状的流体即胶质体，由胶质体形成的各层称为胶质层。
温度继续升高到胶质体开始固化时，煤就固化成半焦。
由于煤杯是从底部加热的，煤杯内的煤样通常可分为上部未软化层、中部胶质体层和下部半焦层三部分。
在整个测定过程中，煤杯下部开始生成胶质体时，胶质层较薄。
煤的黏结和成焦机理
开发高附加值的煤焦产品，如 高强度、高导热率的特种焦炭， 满足不同工业领域的需求。
研究煤焦产品的复合化技术， 将煤焦与其他材料进行复合， 制备功能性材料。
探索煤焦在新能源领域的应用， 如燃料电池、电化学储能等， 拓宽煤焦产品的应用范围。
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显著影响。
加热条件
02
加热速度、最高温度和加热时间等加热条件对黏结性的发展有
重要影响。
压力与气氛
03
成焦过程中的压力和气氛条件也会影响黏结性的发展。
02
煤的成焦机理
成焦过程
煤的成焦过程是一个复杂的物 理化学变化过程，主要包括热
解、缩聚和氢化等反应。
在成焦过程中，煤分子中的 自由基和活性基团发生反应， 形成各种中间产物，最终形
05
煤的黏结和成焦的未来研究 方向
提高煤的黏结性和成焦效率的方法研究
01
深入研究煤的化学组成和微观结构，了解不同组分对黏结性和 成焦效率的影响机制，为开发高效黏结剂提供理论支持。
02
探索新型的煤热解工艺，优化热解条件，提高煤的热解转化率
和黏结性。
研究煤与其他物质的共热解反应，开发复合型煤焦产品，提高
03
成焦效率。
煤的黏结和成焦机理的理论研究
建立煤的黏结和成焦过程的数学 模型，模拟不同条件下的黏结和 成焦过程，为实际生产提供指导。
深入研究煤的微观结构变化与黏 结、成焦过程的关系，揭示黏结
和成焦机理。
开展量子化学计算，模拟煤的化 学键合状态和反应活性，预测黏
结和成焦过程中的反应路径。
开发新型的煤焦产品
气化
在煤的气化过程中，黏结和成焦机理有助于提高煤的气化效 率和产气质量。
煤的粘结性和结焦性指数测定
煤的粘结性和结焦性简介
粘结性
煤的粘结性是指在高温下，煤粒之间能够粘结成块的能力。它是评估煤在炼焦 过程中的重要指标，与煤的化学组成、矿物质含量和热解条件等因素有关。
结焦性指数：指煤在加热时，能够粘 结其本身或外加惰性物质的性质，通 常用符号"G"表示。
结焦性指数是评价煤的结焦性能的重 要参数，对于高炉炼铁、铸造和陶瓷 等工业领域具有重要意义。
测定方法
方法一
采用焦性试验机进行测定，将一定量的煤样放入试验机内， 在规定的加热条件下进行加热，观察煤样的结焦情况，根据 结焦程度计算结焦性指数。
对实验设备进行清洁和检查，确 保设备处于良好状态，无故障。
根据实验需要，预先设定好设备 的参数和条件，如温度、压力、
时间等。
实验步骤
将破碎干燥后的煤样按照 标准方法称量，并放入煤 样罐中。
根据实验要求，向煤样罐 中加入适量的添加剂或催 化剂，以促进煤样的粘结 和结焦反应。
将装有煤样的煤样罐放入 粘结性测定仪或结焦性测 定仪中，按照设定的实验 条件进行实验。
指数。
02
煤的岩相组成
煤中的镜质组和稳定组含量对结焦性指数有较大影响。镜质组含量高的
煤具有较高的结焦性指数，而稳定组含量高的煤则具有较低的结焦性指
数。
03
加热条件
加热温度、加热速度和气氛等条件对煤的结焦性指数也有影响。高温、
快速加热和还原气氛有利于提高煤的结焦性指数，而低温、慢速加热和
氧化气氛则可能导致煤的结焦性指数降低。
煤田地质学——精选推荐
煤⽥地质学四、名词解释及简答题1、⾼分⼦：由许多化学式相同的单体（即简单的低分⼦有机化合物）相互连结成分⼦量很⼤⽽⼜⽐较复杂的⼤分⼦”2、灰分：煤中可燃物质完全燃烧，矿物质在⼀定的温度之下(815℃)产⽣分解、化合等复杂反应后所剩余的残渣叫做灰分3、稠核：煤的结构单元的核⼼部分是由多个苯环组成，通常称为稠核。
4、煤中有机质的基本结构单元：主要是带有⽀链和各种官能团的缩合稠核芳⾹系统5、煤的发热量：煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧所产⽣的全部热量6、粘结性：指煤粒(d＜0.2mm)在隔绝空⽓受热(即⼲馏或热解)后能否粘结其本⾝或惰性物质形成焦块的能⼒。
7、结焦性：指煤粒隔绝空⽓受热后能否⽣成优质焦炭（焦炭强度和块度符合冶⾦焦的要求）的性质。
8、煤的反应性：煤的反应性，⼜称活性，指在⼀定温度条件下，煤与不同⽓化介质，如⼆氧化碳、氧、⽔蒸⽓相互作⽤的反应能⼒。
9、抗碎强度：指⼀定粒度的煤样⾃由落下后抗破碎的能⼒。
10、可磨性指数（HGI）：表⽰粉碎煤的难易程度，是煤耐磨特性的⼀项煤质指标。
11、煤的灰熔点: 煤的灰熔点是煤灰熔融性的指标之⼀，评价动⼒⽤煤和⽓化⽤煤的重要指标12、煤的结渣性：指煤在⽓化或燃烧过程中，煤灰受热软化、熔融⽽结渣的性质。
1、植物遗体能顺利地堆积并转变为泥炭所需要的条件？(1) ⾸先需要有⼤量植物的持续繁盛; (2) 其次是植物遗体不⾄全部被氧化分解,能够保存下来并转化为泥炭;具备这样条件的场所就是沼泽。
2、沼泽:是地表⼟壤充分湿润、季节性或长期积⽔，丛⽣着喜湿性沼泽植物的低洼地段3、煤的原地⽣成说及其的主要依据是什么？原地⽣成说认为，造煤植物的残骸堆积于植物繁衍⽣存的泥炭沼泽内，没有经过搬运，在原地堆积并转变为泥炭，最终成煤。
⑴现代泥炭沼泽（湿地）繁殖⼤量植物，在原地堆积形成泥炭，且没有发现被搬运的迹象；⑵煤层底板中有垂直的根系化⽯，煤层底板为植物⽣长的⼟壤，即有根⼟岩的存在；⑶煤层中陆源碎屑矿物⽐较少；⑷⼤多数煤层厚度⽐较稳定，在⼤⾯积范围内可以对⽐，说明当时成煤环境是⼀种稳定的环境。
第九章煤的粘结性和结焦性指数测定
一、各项胶质层指数的测定
2.体积曲线类型
(4)微波型
• 热解气体析出强 度很小，逸散速度也较 慢，因此胶质体的膨胀 和收缩幅度很小，形成 微波型体积曲线。 • 气煤、气肥煤和 焦煤可能出现这类曲线 。
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定
2.体积曲线类型
(3)波型
• 形成波型体积曲线的 原因是由于热解气体析出 量少，但逸散速度也较慢 ，因此胶质体的膨胀与收 缩的幅度不大，变化频率 也不高。 • 有可能出现波型曲线 的有气煤、气肥煤和焦煤 。
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定
2.体积曲线类型 (1) 平滑下降型
• 胶质体的数量不多，厚 度不大，且透气性好，胶质 体体积不膨胀，或膨胀压力 不足以抬起压力盘，最后在 恒压的压力盘作用下成半焦 体积收缩。体积逐渐收缩， 形成平滑下降型体积曲线。 • 可能出现这种类型体积 曲线的烟煤，有不粘煤、弱
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定 1.胶质层最大厚度y值（mm）
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定 2.体积曲线类型
胶质层体积动态变化的曲线。这条 曲线就称为“体积曲线”。
由于各种牌号的烟煤所形成的胶质 体数量和性质不同，因此测得的体积曲 线的形状也各异。为了便于作为胶质层 指数来使用，通常将体积曲线分成8中类 型。
煤粘结性
胶质层最大厚度
烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、下层面差的最大值。代表符号Y。
胶质层指数(Plastometer index)由萨波日尼科夫提出的一种表征烟煤结焦性的指标。以胶质层最大厚度Y 值、最低收缩度X值等表示。测定是模拟工业焦炉的炭化室，通过对特制煤杯中的煤样进行单侧加热，使其形成一 系列的等温层面。各层面温度由加热端开始依次递降，并使煤杯中煤样相应形成半焦层、胶质层和未软化的煤样 层3个部分。测出胶质体的最大厚度Y值 (mm)，用以表示煤的结焦性;在试验终了时测得收缩度X值(mm)，用以表 示半焦收缩的程度。由于胶质层最大厚度Y值直接反映了煤的胶质体的特性和数量，是评价煤的结焦性好坏的一个 标志，它被列为中国煤炭分类(GB5751)的一项工艺性指标。此外，利用Y值可以指导配煤炼焦。其测定方法要点 是：将一定质量和规定粒度的煤样装入一定规格的煤杯中，按规定的速度单侧加热煤杯，并记录胶质体上部层面 位置随温度体积变化的曲线，即胶质层体积曲线。利用金属探针测量胶质体的最大厚度Y值(mm)，以胶质层上、 下部层面曲线间沿纵坐标方向的最大距离作为胶质层最大厚度;以试验结束时体积曲线终点与零点线间的距离作为 最终收缩度X值。
煤粘结性
粘结指数 05 奥-阿膨胀度
目录
02 测定方法 04 罗加指数 06 胶质层最大厚度
目录
07 坩埚膨胀序数
09 吉泽勒流动度
08 格一金干馏试验
煤在隔绝空气下受热后，粘结本身或外加惰性物的能力。而结焦性指煤在隔绝空气下受热后，结成不同强度 的焦炭的能力。粘结性和结焦性都是评价炼焦用煤的主要指标，也是评价低温干馏、气化或动力用煤的重要参数。
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吉泽勒流动度
又称吉氏流动度，曾称基斯勒流动度。由Gieseler提出的以测定煤的最大流动度和特征温度表征烟煤塑性的 指标。吉氏法利用固定力矩带动插入煤样中一个可转动的搅拌器，当煤样在隔绝空气的条件下受热产生胶质体时， 随着胶质体的流变性的变化，对搅拌器施加不同的阻力，使搅拌器的转动速度发生相应的变化。由此可测出煤在 加热条件下的多种特性指标：开始软化温度 (Tp)、最大流动温度(Tmax)、固化温度(Tk)、胶质体温度间隔 (Tr—Tp)和胶质体最大流动度 (αmax)，这些指标在研究煤的流变性、热分解动力学和指导配煤炼焦中都有着重 要作用。使用吉氏法测定煤的塑性在美国、日本、波兰等国家及ISO已建立起标准方法。其测定方法要点如下： 将一定规格、质量的煤样装入吉氏管中，在隔绝空气条件下加热。插入煤样中的搅拌器随着煤样受热产生的胶质 体流变性的变化，其转动速度也发生变化，记录其指针的位置。以指针转动到1℃时所对应的温度作为开始软化温 度Tp;以指针最大转动角速度所对应的温度作为最大流动温度Tmax;以指针开始停止转动时所对应的温度作为固化 温度Tk;以 (Tk-Tp)作为胶质体的温度间隔;以指针最大的转动角速度作为最大流动度αmax。一般以肥煤的流动 度最大。
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度，℃ 0 730
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
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热解气体析出强度 很小，逸散速度也较慢， 因此胶质体的膨胀和收 缩幅度很小，形成微波 型体积曲线。 气煤、气肥煤和焦 煤可能出现这类曲线。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
一、烟煤的粘结性和结焦性 粘结性和结焦性，是两种既有联系又有区 别的炼焦用煤的工艺性质。煤的粘结性是
煤是否具有结焦性的先决条件（或前提）。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
二、烟煤的热解过程 烟煤的热解，是指煤在隔绝空气的 条件下加热，煤在不同温度下发生一系 列物理变化和化学反应的复杂过程。其 结果是生成气体（煤气）、液体（焦 油）、固体（半焦或焦炭）等产品。 有粘结性烟煤的热解过程，大致可 分成三个阶段：
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定 1.胶质层最大厚度y值（mm） 胶质层指数的测定，是模拟工业焦炉的碳 化室，对装有煤样的煤杯进行底部等速升 温干馏（最初30min以7~8℃升温，到 250℃后以3℃/min升温）干馏。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
温度，℃ 温度，℃
度，℃ 0 730
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
0 160 ，min
0
一、各项胶质层指数的测定 2.40 体积曲线类型 160 20 60 80 100 120 140 时间，min （2） (4)微波型
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定 0 20 40 60 80 100 120 140 160 40体积曲线类型 20 2. 60 80 100 120 140 160 时间，min 时间，min （4） （3） 热解气体析出强度很大 (5)之字型 而胶质体的透气性不好，使
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定 2.体积曲线类型 胶质体的数量不多，厚 (1) 平滑下降型
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
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100 120 140 160 时间，min 温度，℃
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定 2.体积曲线类型
(2)平滑斜降型
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
，℃ 730
160 ，min
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第一节 粘结性与结焦性
三、胶质体 2、胶质体的数量和性质与煤粘结成焦的关系 (2)胶质体的性质 温度间隔 温度间隔，是指胶质体开始固化（成焦） 的温度t固化与煤开始软化形成胶质体的温 度t软化之间的温度差值，即：△t=t固化-t软 化(℃)，△t代表了胶质体状态存在的时间 的长短。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
胶质层指数测定方法，是前苏联的萨保 什尼柯夫和巴列维奇两人在1932年提出的。 至今仍然得到广泛应用。这种方法是一种能 测得多种烟煤结焦性指标的方法，主要指标 有： 胶质层最大厚度，以符号y表示，简称y值 最终体积收缩度，以x表示，简称x值 体积曲线类型 半焦技术特征 以上四种通称为胶质层指数。
度不大，且透气性好，胶质 温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730 体体积不膨胀，或膨胀压力 不足以抬起压力盘，最后在 恒压的压力盘作用下成半焦 体积收缩。体积逐渐收缩， 形成平滑下降型体积曲线。 可能出现这种类型体积 0 20 40 60 80 100 120 140 160 曲线的烟煤，有不粘煤、弱 时间，min （ 2 ） 粘煤、瘦煤和贫煤等。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
四、测定烟煤粘结性和结焦性的方法 1.根据胶质体的数量和性质来判断的： GB479- 《烟煤胶质层指数测定方法》 GB5450- 《烟煤奥亚膨胀计试验》 2.根据焦块性状来判断： GB5448- 《烟煤自由膨胀序数测定方法》 GB1341- 《煤的葛金低温干馏试验方法》
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
一、烟煤的粘结性和结焦性 粘结性和结焦性，是炼焦用煤最重要 的工艺性质，因此，粘结性指数和结焦性 指数是评价炼焦用煤的重要煤质指标。 粘结性，是指煤在干馏时粘结其本身或外 加惰性物质的能力（性能）。 结焦性，是指煤经干馏能够结成焦炭的能 力（性能）。
第二节 烟煤胶质层指数的测定
一、各项胶质层指数的测定 1.胶质层最大厚度Y值（mm）
Y值的测得，是从400~450℃开始， 按一定的时间间隔，用特制的带刻度的探 针分别探测一次胶质体上部层面和下部层
面，得到一个厚度值，然后根据若干次探
测的数据中取出最大厚度y值。（y值一般 在520~630℃出现）
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第二节 烟煤胶质层指数的测定
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
0
250
0
一、各项胶质层指数的测定 2.体积曲线类型 0 20 40 60 80 100 120 140 160 20 40 60 80 100 120 140 160 时间，min 时间，min 形成波型体积曲线的 （2） （ 1 ） (3)波型 温度，℃ 温度，℃ 原因是由于热解气体析出 310 370 430 490 550 610 670 730 250 310 370 430 490 550 610 670 730 量少，但逸散速度也较慢， 因此胶质体的膨胀与收缩 的幅度不大，变化频率也 不高。 有可能出现波型曲线 0 20 40 60 80 100 120 140 160 20 40 60 80 100 120 140 160 时间， min 时间，min （4） 的有气煤、气肥煤和焦煤。 （3）
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
二、烟煤的热解过程 2、第三阶段（550~750℃） 半焦分解、缩聚，最后转变成具有一
定强度和块度的焦炭。烟煤热解过程的第
二阶段中所形成的胶质体，其数量和性质
决定着烟煤的粘结性和结焦性。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
三、胶质体 2、胶质体的数量和性质与煤粘结成焦的关系 煤经干馏时，能否生成优质焦炭，胶质 体必须具备下列几个条： 数量：胶质体应该有足够的数量的液相（即 焦油）； 性质：胶质体要有足够的温度间隔； 胶质体的流动性要好； 胶质体要有一定粘度。
第一节 粘结性与结焦性 三、胶质体 2、胶质体的数量和性质与煤粘结成焦的关系 (2)胶质体的性质 流动性 胶质体的流动性，对煤粒互相粘结或 粘结惰性物颗粒的影响较大。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
三、胶质体 2、胶质体的数量和性质与煤粘结成焦的关系 (2)胶质体的性质 透气性 胶质体的透气性好或差，表明了煤热 分解产生的气体，穿透胶质体逸出时所受 到的阻力的大小。而阻力的大小，与胶质 体粘度有关。胶质体的透气性差，即胶质 体粘度大 。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
三、胶质体 2、胶质体的数量和性质与煤粘结成焦的关系 (1)胶质体应该有足够的数量的液相 胶质体是煤粒进行自身粘结或粘结惰性 物颗粒的基础。由于煤粒表面含气泡焦油 的膨胀扩展和流动，才使得松散状态的煤 粒相互黏黏在一起。
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
胶质体数量少且透气性很 好，加之热解气体析出量也 少，所以胶质体体积收缩幅 度小而慢，形成平滑斜降型 体积曲线。 可能出现平滑斜降型体积 曲线的煤，有1/2中粘煤，弱 粘煤，不粘煤、长焰煤或气 煤等。
，℃
温度，℃ 250 310 370 430 490 550 610 670 730
第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
温度，℃ 胶质体很快膨胀，但又很快 250 310 370 430 490 550 610 670 730
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ห้องสมุดไป่ตู้40
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第九章 煤的粘结性和结焦性指数测定
第一节 粘结性与结焦性
三、胶质体 2、胶质体的数量和性质与煤粘结成焦的关系 (2)胶质体的性质 膨胀性 胶质体的膨胀性，除了与胶质体的粘度有关 之外，还与热分解气体的析出强度（析出 量，析出速度）有关。在一定的透气性下， 气体析出强度大，则胶质体的膨胀性好， 膨胀压力也就大，有利于粘结的好。所以， 胶质体膨胀性好的煤，粘结性好。
三、胶质体 1、胶质体的形成 当温度达到300~450℃左右时， 煤粒开始分解、软化，不断的析出热解 气体（H2、CO2、CO、CH4等烃类和 不饱和烃类）和焦油，逐渐在煤粒表面 形成一层含有气泡的焦油膜。