奧亞膨脹度的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)五奧亞膨脹度的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解測(cè)定奧亞膨脹度的意義;2、掌握奧亞膨脹度測(cè)定的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理將試驗(yàn)煤樣按規(guī)定方法制成一定規(guī)格的煤筆，放在一根標(biāo)準(zhǔn)口徑的管子（膨脹管）內(nèi)，其上放置一根能在管內(nèi)自由滑動(dòng)的鋼桿 （膨脹桿）。將上述裝置放在專 用的電爐內(nèi)，以規(guī)定的升溫 速度進(jìn)行加熱記錄膨脹桿的位移曲練。以位移曲線 的最大距離占煤筆原始長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)，表示煤樣膨脹度（b）的大小。圖1是一種典型的膨脹曲線。下面是本標(biāo)準(zhǔn)的專用術(shù)語(yǔ)：a. 軟化溫度（Ti）膨脹桿下降0.5mm時(shí)的溫度。b. 開(kāi)始膨脹溫度（T2）膨脹桿下降到最低點(diǎn)后開(kāi)始上升時(shí)的溫度C.固化溫度（T3）膨脹桿停止移動(dòng)時(shí)的溫度。d. 最大收

2、縮度（a）膨脹桿下降的最大距離占煤筆長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)。e. 最大膨脹度（b） 膨脹桿上升的最大距離占煤筆長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)。三、實(shí)驗(yàn)儀器3.1測(cè)試記錄設(shè)備（1） 膨脹管及膨脹桿：膨脹管由冷拔無(wú)縫不銹鋼管加工而成其底部帶有不 漏氣的絲堵。膨脹桿是由不銹鋼圓鋼加工而成。膨脹桿和記錄筆的總重量應(yīng)調(diào)整 到 150 士 5g。（2）電爐：電爐由帶有底座和頂蓄的外殼與一金屬爐芯構(gòu)成。 爐芯由能耐氧 化的鋁青銅金屬塊制成，金屬塊上包以云母，再繞上電爐絲，爐絲外面再包以云 母。金屬塊上鉆有二個(gè)直徑為 15mm，深350mm的圓孔用以插人膨脹管。另鉆 有一直徑8mm,深320mm的圓孔(測(cè)溫孔),用以放置熱電偶。爐芯與外

3、殼之間 充填保溫材料。電爐的最大使用功率不應(yīng)小于 1.5kW，以能滿足在300-550C范 圍內(nèi)的升溫速度不低于5C /min。電爐的使用溫度為0-600C。電爐絲的圈數(shù)(自上至下)：最初10mm無(wú)爐絲后50mm20圈；后300mm52圈；后30mm10圈(用直色0.9-1.0mm的鎳鉻絲) 最后10mm無(wú)爐絲。電爐的溫度場(chǎng)必須均勻。從膨脹管底部往上180mm 一段內(nèi)平均溫差應(yīng)符合下列要求：0-120mm 段：土 3C, 120-180mm 一段：土 5C。(3) 雙筆電子電位差計(jì)：0.5級(jí)，最小分度值不大于5C ,量程0-600C。(4) 記錄轉(zhuǎn)筒：周邊速度應(yīng)為每分鐘1mm。(5) 調(diào)壓器：

4、容量3kVA。有條件最好采用合適的程序控溫儀和自動(dòng)記錄裝置，以保證控溫精度和測(cè)試精度。在升溫速度每3 C時(shí)，控溫精度應(yīng)滿足5 m in內(nèi)15 士C的要求。3.2制備煤筆的設(shè)備(1) 成型模及其附件：內(nèi)部光滑，帶有附件。(2) 量規(guī)：用以檢查模子的尺寸。(3) 成型打擊器及其附件。(4) 脫模壓力器及其附件。(5) 切樣器。3.3輔助用具(1) 膨脹管凈潔工具：由直徑約6mm的金屬桿、銅絲網(wǎng)刷和布拉刷組成。金屬桿頭部呈斧形，以利從膨脹管中挖出半焦。鋼絲網(wǎng)刷由80目的鋼絲網(wǎng)繞在直徑6mm的金屬桿上，用以擦去粘附在管壁上的焦末。布拉刷由適量的紗布系一 根金屬絲構(gòu)成。各凈潔工具總長(zhǎng)度不應(yīng)小于400mm

5、。(2) 成型模凈潔工具：由試管刷和布拉刷組成。試管刷直徑(連毛)20-25mm， 布拉刷由適量的紗布系上一根長(zhǎng)約150mm的金屬絲構(gòu)成。(3) 涂蠟棒。(4) 托盤(pán)天平：最大稱量500g,感量0.5g。(5) 酒精燈。3.4儀器的校正和檢查(1) 爐孔溫度的校正電爐上三個(gè)孔的溫度在試驗(yàn)前要在試驗(yàn)所規(guī)定的升溫速度下進(jìn)行校正。膨脹管孔的熱電偶之熱接點(diǎn)與管底上部30mm處的管壁接觸，然后測(cè)量測(cè)溫孔與膨脹管孔的溫度差。根據(jù)差值對(duì)試驗(yàn)時(shí)讀取的溫度進(jìn)行校正。(2) 電爐溫度場(chǎng)的檢查在電爐的側(cè)溫孔及膨脹管孔中各置一熱電偶，以5C/min的升溫速度加熱，在400-550C范圍內(nèi)，記錄兩熱電偶的差值。每 5m

6、in記錄一次。然后改變膨脹 管孔中熱電偶的位置。在膨脹管孔底部往上80mm范圍內(nèi)，至少測(cè)定0、60、120、 180mm四點(diǎn)。計(jì)算各點(diǎn)溫差平均值間的差值，看是否符合要求(見(jiàn)2.1b )。(3) 成型模的檢查可用量規(guī)檢查試驗(yàn)中所用模子的磨損情況，同樣也可用于檢查新的模子。如 果將量規(guī)從被檢查模子的大口徑一端插人，可以觀察到：a.有兩條線時(shí)，則模子過(guò)小，應(yīng)重新加工，b.有一條線時(shí)，模子適合使用；c沒(méi)有線時(shí)，則模子已磨損，應(yīng)予以替換。沒(méi)有線時(shí)，則模子已磨損，應(yīng)予以替換。（4）膨脹管的檢查將已做了 100次測(cè)定后的膨脹管及膨脹桿，與一套新的膨脹管和膨脹桿所測(cè) 得的四個(gè)煤樣結(jié)果相比較。如果平均值大于 3

7、.5 （不管正負(fù)號(hào)），則棄去舊管、舊 桿（見(jiàn)附錄A ）。如果膨脹管、膨脹桿仍然適用，則以后每測(cè)定50次再重新檢查。3.5試樣的制備和貯存（1）將1.5mm的空氣干燥煤樣，破碎至通過(guò) 0.16mm篩子。制備時(shí)應(yīng)控制 試樣的粒度組成符合下列要求： 0.20mm： 100 %; 0.10mm： 70-85%; 0.06mm： 55-70%。煤粒過(guò)細(xì)或過(guò)粗都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。（2）由于膨脹度對(duì)煤的氧化敏感，試樣必須妥為保存，要盡量減少與空氣的 接觸，一般應(yīng)裝在帶磨口的玻璃瓶中，且放在陰涼處。試驗(yàn)應(yīng)在制樣后三日內(nèi)完 成。若不能在三日內(nèi)完成，試樣應(yīng)放在真空干燥器或氮?dú)庵匈A存， 且不得超過(guò)一 周，否則作廢，再

8、用保存時(shí)間不超過(guò)一個(gè)月的粒度為 1.5mm的煤樣重新制備試 驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)步驟4.1煤筆的制備用布拉刷擦凈成型模，并用涂蠟棒在成型模內(nèi)壁上涂上一薄層蠟。稱取制備 好的試樣4g,放在小蒸發(fā)皿內(nèi)，用0.4ml水潤(rùn)滑試樣，迅速混勻，并防止有氣泡 存在。然后將模子的小口徑一端向下，放置在模子墊上，并將漏斗套在大頭上。 用牛角勺將試樣順著漏斗孔的邊撥下，直到裝滿模子，將剩余的試樣刮回皿中。 將打擊導(dǎo)板水平壓在漏斗上，用打擊桿沿垂直方向壓實(shí)試樣（防止試樣外濺或卡 住打擊桿）。然后將整套成型模放在打擊器下，先用長(zhǎng)打擊桿打擊四下，然后再加人試樣 再打擊四下；依次使用長(zhǎng)、中、短三種打擊桿各兩次。移開(kāi)打擊導(dǎo)板和漏斗

9、，取下成型模，將出模導(dǎo)器套在相對(duì)應(yīng)的模子小口徑的 一端，將接樣管套在模子的另一端，再將出?；钊迦顺瞿?dǎo)器。然后將這整套 裝置置于脫模壓力器中，用壓力器將煤筆推入接樣管中。當(dāng)推出有困難時(shí)，須將出模活塞取出擦凈。 當(dāng)無(wú)法將煤筆推出時(shí)，須用鋁絲或銅絲將模子中煤樣挖出， 重新稱取試樣制備煤 筆。將裝有煤筆的接樣管放在切樣器槽中， 取下堵塞物，然后用打擊桿將其中的 煤筆輕輕地推人切樣器的煤筆槽中，在切樣器中部插入固定片使煤筆細(xì)的一端與 其靠緊，用刀片將伸出煤筆槽部分的煤筆（即長(zhǎng)度大于60mm的部分）切去。煤筆長(zhǎng)度要調(diào)整到60 0.25mm。將制備好的煤筆從膨脹管的下端輕輕地推人膨脹管中（小頭向上），再

10、將膨脹桿慢慢插人膨脹管中。當(dāng)試樣的最大膨脹度超過(guò)300%時(shí)，改為半筆試驗(yàn)，即將60mm長(zhǎng)的煤筆切 掉大小兩頭各15mm,留下中間的30mm進(jìn)行試驗(yàn)。4.2膨脹度的測(cè)定將電爐預(yù)先升至一定溫度，其預(yù)升溫度根據(jù)試樣揮發(fā)分大小可有所不同, 如表1所示。表1八X:5380將裝有煤筆的膨脹管放人電爐孔內(nèi)， 再將記錄筆固定在膨脹桿的頂端，并使 記錄筆尖與轉(zhuǎn)筒上的記錄紙接觸。調(diào)節(jié)電流使?fàn)t溫在7min內(nèi)回復(fù)到入爐時(shí)溫度。 然后以3C /min的速度升溫。必須嚴(yán)格控制升溫速度，使每 5min的允許差為土 C。在不超過(guò)5min的一段時(shí)間內(nèi)，操作者應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)電流，以避免誤差的積累。 每5min記錄一次溫度。待試樣開(kāi)始

11、固化（膨脹桿停止移動(dòng)）后，繼續(xù)加熱5min，然后停止加熱。并 立即將膨脹管和膨脹桿從爐中取出，分別垂直放在架子上（不要平放在地面上，以免膨脹管、膨脹桿變形）。4.3膨脹管和膨脹桿的凈潔（1）膨脹管卸去管底的絲堵，用斧形絞刀盡量除去管內(nèi)的半焦，然后用銅絲網(wǎng)刷清除管 內(nèi)殘留的半焦粉，再用布拉刷擦凈，直到將管子對(duì)著光線看去，內(nèi)壁光滑明亮無(wú) 焦末時(shí)為止（要特別注意擦管子的兩端）。當(dāng)管子不易擦凈時(shí)，可用粗苯或其他 適當(dāng)溶劑裝滿管子，浸泡數(shù)小時(shí)后再清擦。（2）膨脹桿可用很細(xì)的砂紙，擦去粘附在膨脹桿上的焦油渣，并注意不要將其邊緣的棱 角磨圓。最后檢查膨脹桿能否在膨脹管中自由滑動(dòng)。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論5.1結(jié)果的報(bào)出根據(jù)記錄曲線（見(jiàn)圖10），算出下面五個(gè)基本參數(shù)：軟化溫度（），開(kāi)始膨脹溫度（T2）;固化溫度（T3）;最大收縮度（a ）;最大膨脹度（b）。若收縮后膨脹桿回升的最大高度低于開(kāi)始下降位置，則膨脹度按膨脹桿的最 終位置與開(kāi)始下降位置間的差值計(jì)算， 但應(yīng)以負(fù)值表示（見(jiàn)圖10b）;若收縮后膨 脹桿沒(méi)有回升，則最大膨脹度以“僅收縮”表示 （見(jiàn)圖10c）;如果最終的收縮曲 線不是完全水平的，而是緩慢向下傾斜 （見(jiàn)圖10d），規(guī)定以500C處的收縮值報(bào) 出。* 趙蘭n圖10典里膨脹曲堰試驗(yàn)結(jié)果均取兩次