如何测定煤的可磨性指数？

1.测定原理

目前，国际上（除东欧几个国家外）大多数国家都采用哈氏法测定煤的可磨性指数。哈氏法操作简单，计算容易；但由于它的规范性很强，试验时必须在严格遵守哈氏法所规定的试验条件下进行，才能得到具有可比性的试验数据。表6-2列出了我国某些矿区煤的哈氏可磨性指数（HGI）。

表6-2 我国某些矿区煤的哈氏可磨性指数（HGI）

式中 HGI——哈氏可磨性指数；

m——通过孔径为0.071mm筛的试样质量，g。

哈氏可磨性指数是哈德格罗夫于1930年根据雷廷吉尔定律提出来的。该定理指出：煤磨碎时所做的功与产生的新表面积成正比。式（6-16）就是美国材料公司及试验协会（ASTM）标准方法中所使用的公式，该指数就是哈氏可磨性指数。

2.测定方法

（1）哈氏可磨性测定仪。哈氏可磨性测定仪如图6-3所示。在研磨机的下部有一个挂在机座并用螺栓固定的研磨碗，研磨碗内置有8个直径为25.4mm的钢球，这些钢球被研磨环压紧，并承受一定的质量。研磨碗与研磨环要用相同的材料制成，其几何形状有严格要求，如图6-4所示。

图6-3 哈氏可磨性测定仪(www.xing528.com)

1—机座；2—电气控制盒；3—蜗轮盒；4—电动机；5—小齿轮；
6—大齿轮；7—重块；8—护罩；9—拨杆；10—计数器；
11—主轴；12—研磨环；13—钢球；14—研磨碗

筛分所用的标准筛孔径分别为0.071、0.63、1.25mm。过筛时要用振筛机，要求振筛机的垂直振击次数为149次/min，水平回转数为220次/min，回转半径为12.5mm。

（2）煤样的制备。取破碎到6mm的煤样，缩分到1kg后放入盘子内摊开，使煤层厚度不大于10mm，在空气中干燥24～48h并称重，精确到0.01g。把1kg的空气干燥基煤样分批置于1.25mm的筛上，筛下面接以0.63mm的筛及筛底。用振筛机或人工筛分2min，把余下的在1.25mm筛上的煤样加以破碎，但应注意不能破碎过细。然后重复过筛，直到全部煤样都通过1.25mm筛为止。取通过1.25mm筛，而留在0.63mm筛上的煤样作为哈氏法的试验煤样。将此煤样称重，称准至1g，若其质量小于破碎前质量的45%，则此煤样作废，必须重新制样。

图6-4 研磨件

1—主轴；2—研磨环；3—研磨碗；4—钢球

（3）测定步骤。将上述制备好的试样彻底掺匀，称取（50±0.01）g试样，均匀地倒在研磨碗中，并平整表面，然后将研磨环放在研磨碗上。研磨环的十字槽应对准主轴下端的十字头，把研磨碗挂在机座两侧的螺栓上，并使其固定，不得偏斜，以确保总质量均匀加在8个钢球上。预先将转数计数器调整到零，然后开动电动机，研磨装置转动60r后自动停止。卸下研磨碗，把全部煤样连同钢球刷入叠在0.071mm筛上的保护筛内。取出钢球，刷净后放回研磨碗内，把保护筛内的试样全部刷入0.071mm的筛内，并且盖上筛盖与筛底叠在一起，在振筛机上筛10min取下，用毛刷仔细刷筛底一次；再装在振筛机上筛5min，再刷筛底一次，然后重复筛5min，筛分的总时间为20min。最后把筛上和筛下的煤样分别进行称重（准确至0.01g）。筛上和筛下试样的质量之和与原质量相差不得大于0.5g。

（4）测定结果的处理。根据0.071mm筛下物的质量，代入式（6-16）可求出哈氏可磨性指数。由于哈氏法操作规范性很强，因此为使试验结果不失去可比性，国家标准及ASTM标准方法都采用校准图法处理数据而不使用式（6-16）。GB/T2565—1987《煤的可磨性指数测定方法（哈德格罗法）》也做出了相同的规定。绘制标准图时，取4个可磨标准煤样分别按上述测定步骤，对使用的哈氏可磨性测定仪重复测定4次，计算出0.071mm筛下煤样的质量，取其算术平均数。在直角坐标纸上，以哈氏可磨性指数值为横坐标，以标准煤样筛下物质量的平均数为纵坐标，对以上4个标准煤样的试验数据作图，所得的直线就是试验所用的校准图。

例如：用一组4个哈氏可磨性指数标准值分别为36、63、85、111的标准煤样，对某台哈氏可磨性测定仪进行试验。每个煤样测定4次，其0.071mm筛下物质量的平均值为3.75、7.65、10.68、14.43g。据此结果绘制出校准图，如图6-5所示。

使用图6-5时，只要测出煤样的筛下物质量，就可以从校正图上查得可磨性指数值。例如，一煤样经试验获得筛下物质量为6.85g，从图6-5中查得与6.85g对应的哈氏可磨性指数为57.6，修约后得出该煤的可磨性指数为58。

图6-5 校正图