煤的粘结指数指的是什么

中国标准(GB5447–85)规定了烟煤粘结指数的测定方法。其要点是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，以焦块的耐磨强度，即对抗破坏力的大小表示试验煤样的粘结能力。

粘结指数按下式计算： G=10+[(30m1+10m2)/m] 式中：G—粘结指数； m—焦化处理后焦渣总量，g； m1—第一次转鼓试验后$筛上部分的质量，g； m2—第二次转鼓试验后$筛上部分的质量，g。

扩展资料：

粘结性：

如高岭土的结合能力，是以能够形成可塑泥团时，加入的标准石英砂(石英砂粒度0.09～0.25毫米)的数量和泥团干燥后的抗折强度表示。它是评价粘土类物理性能的指标之一。

煤在外力作用下粘结成团的能力表现为对运煤机械的粘结程度，是炼焦用煤的主要指标之一，用G来表示，反应煤在一定温度下结合非粘结性物质的能力。

粘结性是煤的一项重要的工艺性质，是炼焦用煤的主要参考指标。粘结性对挥发分的析出和焦炭的燃烬都有影响，在还原性气氛中表现的比较明显。

参考资料来源：百度百科——煤的粘结指数

煤的黏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黏结性。

煤的黏结性是指烟煤在干馏时黏结其本身或外加惰性物的能力。煤的黏结性反映烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化黏结的能力。测定煤黏结性的试验一般加热速度较快，到形成半焦即停止。煤的黏结性是煤形成焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥煤的黏结性最好。

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粘结指数是煤炭分类的一个重要指标。不过主要是针对部分烟煤而说的。很多煤是只有弱粘结性或没有粘结。一般只有肥煤、主焦煤粘结指数才高，属于强粘结性。粘结指数范围不等，只是一个测定值。我见过最高的有测定值为101的。鹤壁华诺煤炭化验设备NJ-8粘结指数测定仪是测定炼焦用煤的粘结能力—罗加指数及粘结指数的专用仪器。

煤的粘结性着重反映煤干馏过程中软化熔融形成胶质体并使散状煤粒间相互粘结、固化成半焦的能力。测定粘结性指标（坩埚膨胀序数、粘结指数等）时，由于加热速度较快，一般只测到形成半焦为止。

煤的结焦性全面反映煤在焦化过程中软化、熔融直到固化形成焦炭的能力。测定结焦性指标时一般加热速度较慢，终温通常与实际炼焦生产相接近。国际煤分类中采用奥亚膨胀度和格-金焦型作为煤结焦性指标，这实际上是使用模拟工业炼焦条件下煤的塑性来表示其结焦性。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。

煤的粘结性与结焦性是两个密切关联但又不完全相同的概念。良好的粘结性是煤具有结焦性的必要条件，但并非粘结性越高的煤，其结焦性越好。例如，有些Y值、G值都很高的煤，特别是部分气肥煤，其强粘结性主要取决于热解过程中产生的数量较大的胶质体，但这种胶质体的粘稠度较小，热稳定性较差，导致其在工业炼焦过程中炼制的焦炭质量并不高，主要表现为焦炭产率低，机械强度不高，反应性偏高，热性能较差。反之，结焦性较好的煤，必须具有较高（不一定是最高）的粘结性。

煤种：1）无烟煤：煤化程度最高，含碳量高达90%—98%，含氢量较少，一般小于4%。外观呈黑至钢灰色，因其光泽强，又称白煤。硬度高，不易磨碎。纯煤的真密度为1.4—1.9g/cm3,燃点高,火焰短,化学反应弱.主要生产氮肥和民用,少数电厂也用。.2）贫煤：是煤化程度最高的烟煤，受热时几乎不产生胶质体，所以叫贫煤。含碳量高达90%—92%，燃点高，火焰短，发热量高持续时间长，主要用于动力和民用。3）瘦煤：是煤化程度最高的炼焦用煤。特性和贫煤一样，区别是加热时产生少量的胶质体，能单独结焦。因胶质体少，所以称瘦煤。灰融性差，多用于炼焦。4）1/3焦煤：介于焦煤、肥煤与气煤之间的含中等或较高挥发分的强粘结性煤。单独炼焦时，能生成强度较高的焦炭。5）气肥煤：挥发分高、粘结性强的烟煤。单独炼焦时，能产生大量的煤气和胶质体，但不能生成强度高的焦炭。6）1/2中粘煤：粘结性介于气煤和弱粘煤之间的、挥发分范围较宽的烟煤。7）贫瘦煤：变质程度高，粘结性较差、挥发分低的烟煤。结焦性低于瘦煤。8）焦煤：是结焦性最好的炼焦煤，也称主焦煤。中等挥发分，一般大于18%—30%，大多能单独炼焦。Y值一般大于12%—25%，主要是炼焦用。9）气煤：是煤化程度最底的炼焦煤，干燥无灰基挥发分均大于30%，胶质层最大厚度大于5—25mm，隔绝空气加热能产生大量煤气和焦油。主供炼焦，也作为动力煤和气化用煤。煤质低灰低硫，可选性好，是我国炼焦煤中储量最多的一种。10）肥煤：中等煤化程度的烟煤，高于气煤。挥发分一般为24%—40%，胶质层最大厚度大于25mm，软化温度低，有很强的粘结能力，是配煤炼焦的重要成分。主要用于炼焦，也作动力用煤。11）弱粘煤：粘结性较弱，煤化程度较低的煤，介于炼焦煤和非炼焦煤之间，结焦性较好，低灰低硫高热量，可选性较好。部分炼焦，多部分作动力煤和民用。12）不粘煤：挥发分相当于肥煤和肥气煤，但几乎没有粘结性，水分高，发热量低，主要作动力煤。13）长焰煤：煤化程度仅高于褐煤的最年轻烟煤，挥发分高，水分高，不粘，主要是发电和其他动力用煤。14）褐煤：是煤化程度最低的煤，外观呈褐色或黑色，与烟煤最主要的区别是褐煤含有数量不等的原生腐植酸，而烟煤不含。高水分高挥发分，低发热量低灰熔点，热稳定性差，主要是发电和动力用煤。

3.1 先称取5g 无烟煤，再称取1g 试验煤样放入坩埚，重量应称准到0.001g。

3.2 用搅拌丝将坩埚内的混合物搅拌2min。搅拌方法是：坩埚作45°左右倾斜，逆时针方向转动，每分钟约15r，搅拌丝按同样倾角作顺时针方向转动，每分钟约150r，搅拌时，搅拌丝的圆环接触坩埚壁与底相连接的圆弧部分。经1min45s 后，一边继续搅拌，一边将坩埚与搅拌丝逐渐转到垂直位置，2min 时，搅拌结束，亦可用达到同样搅拌效果的机械装置进行搅拌。在搅拌时，应防止煤样外溅。

3.3 搅拌后，将坩埚壁上煤粉轻轻扫下，用搅拌丝轻轻将混合物拨平，沿坩埚壁的层面略低1～2mm，以便压块将混合物压紧后，使煤样表面处于同一平面。

3.4 用镊子加压块于坩埚中央，然后将其置于压力器下压30s，加压时防止冲击。

3.5 加压结束后，压块仍留在混合物上，加上坩埚盖。注意从搅拌时开始，带有混合物的坩埚，应轻拿轻放，避免受到撞击与振动。

3.6 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850℃的马弗炉内的恒温区。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，之后，将坩埚从马弗炉中取出，放置冷却到室温。若不立即进行转鼓试验，则将坩埚放入干燥器中。马弗炉温度测量点，应在两行坩埚中央。

3.7 从冷却后的坩埚中取出压块。当压块上附有焦屑时，应刷入坩埚内。称量焦渣总重，然后将其放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，转鼓试验后的焦块用1mm 圆孔筛进行筛分，再称量筛上部分重量，然后，将其放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分、称重操作。每次转鼓试验5min 即250r。重量都称准到0.01g。

4 结果计算

粘结指数(G)按式(1)计算：

式中m——焦化处理后焦渣总重，g；

m1——第一次转鼓试验后，筛上部分的重量，g

m2——第二次转鼓试验后，筛上部分的重量，g。

计算结果取到小数第一位。

5 补充试验

当测得的G<18 时，需重做试验。此时，试验煤样和无烟煤的比例改为3∶3。即3g 试验煤样与3g 专用无烟煤。其余试验步骤均和第3 章相同，结果按式(2)计算：

式中符号意义均与式(1)相同。

6 允许误差及结果报告

每一试验煤样应分别进行二次重复试验。G 值大于等于18 时，同一化验室两次平行测定值之差不得超过3，不同化验室间报告值之差不得超过4。G 小于18 时，同一化验室两次平行测定值之差不得超过1，不同化验室的报告值之差不得超过2。以平行试验结果的算术平均值作为最终结果。报告结果取整数。

煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。

煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车皮周转，加剧了运输的紧张。

煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。

随着矿井开采深度的增加，采掘机械化的发展和井下安全生产的加强，以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施，原煤水分呈增加的趋势。为此，煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外，还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。

（1）煤中游离水和化合水

煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水，是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。如硫酸钙（NaSO4.2H2O）和高龄土（AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的结晶水。游离水在105～110C的温度下经过1～2小时可蒸发掉，而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。

煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。

（2）煤的外在水分和内在水分

煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。

外在水分，是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。

内在水分，是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。

最高内在水分，当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱和状态时，这是煤的内在水分达到最高值，称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关，而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关，所以，最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上，少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤，几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降，因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了。

（3）煤的全水分

全水分，是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。a.煤中全水分的含义。煤中全水分，是指煤中全部的游离水分，即煤中外在水分和内在水分之和。必须指出的是，化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分，与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分（这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分，其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大），这时残留在煤中的水分为内在水分。显然，化验室测试的外在水分和内在水分，除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外，还与测试是空气的湿度和温度有关。b.煤的全水分测试方法要点见GB212-91。

2、煤的灰分

煤的灰分，是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧，煤中矿物质（除水分外所有的无机质）在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物，所以确切地说，灰分应称为灰分产率。

（1）煤中矿物质

煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。

a.内在矿物质，又分为原生矿物质和次生矿物质。

原生矿物质，是成煤植物本身所含的矿物质，其含量一般不超过1～2%；次生矿物质，是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高，但变化较大。

内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分，内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。

b.外来矿物质，是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的矸石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分，外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。

（2）煤中灰分

煤中灰分来源于矿物质。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合，有一部分变成气体逸出，留下的残渣就是灰分。 2SiO2•AL2O3•2H2O 2SiO2+AL2O3+2H2O↑

-→

CaSO4•2H2O CaSO4+2H20↑

-→

CaCO3 CaO+CO2↑”

-→

CaO+SO3 CaSO4

-→

CaO+SO3 2Fe2O3+8SO2↑

-→

灰分通常比原物质含量要少，因此根据灰分，用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。

（3）煤灰灰分对工业利用的影响

煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重，灰分是计价的基础指标；在发热量计加重，灰分是计价的辅助指标。

灰分是煤中的有害物质，同样影响煤的使用、运输和储存。

煤用作动力燃料时，灰分增加，煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而降低了煤的发热量，影响了锅炉操作（如易结渣、熄火），加剧了设备磨损，增加排渣量。 煤用于炼焦时，灰分增加，焦炭灰分也随之增加，从而降低了高炉的利用系数。

还必须指出的是，煤中灰分增加，增加了无效运输，加剧了我国铁路运输的紧张。

（4）煤的灰分测定见GB212-91。

3、煤的挥发分

煤的挥发分，即煤在一定温度下隔绝空气加热，逸出物质（气体或液体）中减掉水分后的含量。剩下的残渣叫做焦渣。因为挥发分不是煤中固有的，而是在特定温度下热解的产物，所以确切的说应称为挥发分产率。

（1）煤的挥发分不仅是炼焦、气化要考虑的一个指标，也是动力用煤的一个重要指标，是动力煤按发热量计价的一个辅助指标。

挥发分是煤分类的重要指标。煤的挥发分反映了煤的变质程度，挥发分由大到小，煤的变质程度由小到大。如泥炭的挥发分高达70%，褐煤一般为40～60%，烟煤一般为10～50%，高变质的无烟煤则小于10%。煤的挥发分和煤岩组成有关，角质类的挥发分最高，镜煤、亮煤次之，丝碳最低。所以世界各国和我国都以煤的挥发分作为煤分类的最重要的指标。

（2）煤的挥发分测试要点见GB212-91。

煤的工业分析2

4、煤的固定碳

煤中去掉水分、灰分、挥发分，剩下的就是固定碳。

煤的固定碳与挥发分一样，也是表征煤的变质程度的一个指标，随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。

固定碳是煤的发热量的重要来源，所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。

固定碳计算公式：

(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)

当分析煤样中碳酸盐CO2含量为2-12%时：

(FC)ad=100-(Mad-Aad+Vad)-CO2,ad(煤)

当分析煤样中碳酸盐CO2含量大于12%时：

(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)-[CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣）]

式中：

（FC）ad——分析煤样的固定碳，%；

Mad——分析煤样的水分，%；

Aad——分析煤样的灰分，%；

Vad——分析煤样的挥发分，%；

CO2,ad（煤）——分析煤样中碳酸盐CO2含量，%；

CO2,ad(焦渣)——焦渣中CO2占煤中的含量，%；

5、煤的硫分

（1）煤中硫存在的形态

煤中硫分，按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。有的煤中还有少量的单质硫。

煤中的有机硫，是以有机物的形态存在与煤中的硫，其结构复杂，至今了解的还不够充分，大体有以下官能团：

硫醇类，R-SH(-SH，为硫基)；

噻吩类，如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类，如对硫醌、硫醚类，R-S-R'硫蒽类等

煤中无机硫，是以无机物形态存在于煤中的留。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫，少部分为白铁矿硫，两者是同质多晶体。还有少量的ZnS,PbS等。硫酸盐硫主要存在于CaSO4中。

煤中硫分，按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧，都是可燃硫。硫酸盐硫不能在空气中燃烧，是不可燃硫。

煤燃烧后留在灰渣中的硫（以硫酸盐硫为主），或焦化后留在焦炭中的硫（以有机硫、硫化钙和硫化亚铁等为主），称为固体硫。煤燃烧逸出的硫，或煤焦化随煤气和焦油析出的硫，称为挥发硫（以硫化氢和硫氧化碳（COS）等为主）。煤的固定硫和挥发硫不是不变的，而是随燃烧或焦化温度、升温速度和矿物质组分的性质和数量等而变化。

煤中各种形态的硫的总和称为煤的全硫（St）。煤的全硫通常包含煤的硫酸盐硫（Ss）、硫铁矿硫（Sp）和有机硫（So）．

St=Ss+Sp+So

如果煤中有单支流，全硫中还应包含单质硫。

（2）煤中硫对工业利用的影响

硫是煤中有害物质之一。煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐蚀设备，而且污染空气，甚至降酸雨，严重危及植物生长和人的健康。煤用于合成氨制半水煤气时，由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净，易毒化合成催化剂而影响生产。煤用于炼焦，煤中硫会进入焦炭，使钢铁变脆。钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。为了减少钢铁中的硫，在高炉炼铁时加石灰石，这就降低了高炉的有效容积，而且还增加了排渣量。煤在储运中，煤中硫化铁等含量多时，会因氧化、升温而自燃。

我国煤田硫的含量不一。东北、华北等煤田硫含量较低，山东枣庄小槽煤、内蒙乌大、山西汾西、山西铜川等煤矿硫含量较高，贵州、四川等煤矿硫含量更高。四川有的煤矿硫含量高达4～6%以上，洗选后降到2%都困难。

脱去煤中的硫，是煤炭利用的一个重要课题。在这方面美国等西方国家对洁净煤的研究取得很大进展。他们首先是发展煤的洗选加工（原煤入洗比重0～80%以上，我国不足20%），通过洗选降低了煤中的灰分，除去煤中的无机硫（有机硫靠洗选是除不去的）；其次是在煤的燃烧中脱硫和烟道气中脱硫。这无疑增加了用煤成本。我们也在开展洁净煤的研究，针对我国目前动力煤洗煤厂能力利用率仅50%多，应尽快制定和实施燃煤环保法，以促进煤碳洗选加工的发展和洁净煤技术的应用。

（3）煤中的测试要点煤中硫的测试包括煤的全硫、硫铁矿硫和硫酸盐硫的测试。

煤质分析中的粘结指数测定 烟煤的粘结指数测定是将一定质量的试验煤样和专用无烟煤样（我国以宁夏汝萁沟矿生产的专用

无烟煤为标准煤样），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，以焦块的耐磨强度，即抗破坏力的大小来表示煤样的粘结能力。粘结指数是判别煤的

粘结性、结焦性的一个关键指标。

粘结指数是我国北京煤化所参考罗加指数测定原理提出的表征烟煤粘结性的一种指标。该指标

的测定方法是按1:5或3:3的配比使烟煤和标准无烟煤混合后灼烧,测定其所得焦块的强度。烟煤

的粘结指数(GR.I)与R.I不同之点在于：

1.专用无烟煤的统一加工及选定；

2.标准无烟煤的粒度由R.I法的0.3--0.4毫米，改为GR.I法的0.1--0.2毫米,扩大强粘煤的测值范

围,同时由于无烟煤粒度与试验用烟煤粒度相近,容易混匀,减少指标误差,提高测定的重现性与稳

定性；

3.在测定弱粘结性煤的粘结指数时,将无烟煤与烟煤的配比改为3:3,解决罗加法中对弱粘煤的测定

不准的问题；

4.将三次转鼓试验改为二次，并改变计算分式，简化了操作。这些改进受到国内有关煤炭、冶金

化验单位的欢迎。GR.I法已被国内用于煤的分类,在扩大炼焦用煤范围及炼焦配煤、焦炭质量预测

以上是由鹤壁华诺煤检仪器公司提供！