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煤的冲刷磨损指数试验方法
中华人民共和国电力行业标准
DL465—92
煤的冲刷磨损指数试验方法
中华人民共和国能源部1992-05-16批准 1992-11-01实施
1 主题内容和适用范围
1.1 本标准规定了煤的冲刷磨损指数试验方法。
1.2 本试验方法适用于测定各种煤的冲刷磨损指数。
2 术语代号
煤的冲刷磨损指数Ke是指在本试验条件下,按第4.1条所制备的煤样在冲刷试验过程中,从初始状态被研磨至规定的最终细度R90=25%时,纯铁试片在单位时间的相对累计磨损量。
煤的冲刷磨损指数可写为:
(1)
式中:
E——纯铁试片的累计磨损量,mg;
τ——累计冲刷时间,min;
图1冲刷磨损试验装置系统图
1—密闭容器;2—喷嘴;3—喷管;4—旁路孔;
5—支架;6—磨损试片;7—活动夹片;8—压
力表;9—进气阀;10—旋风分离器;11—活接
头;12—煤粉罐;13—螺母;14—底部托架
A——相当于标准煤在单位时间内对纯铁试片的磨损量,一般规定A=10mg/min
3 试验装置
3.1 冲刷磨损试验装置
3.1.1 冲刷磨损试验装置系统见图1。
3.1.2 喷射部件结构见图2。
喷嘴2周围均布3个旁路孔4的孔径为2mm,喷管3的内径为10±0.1mm。
图2喷射部件结构图
1—密闭容器;2—喷嘴;3—喷管;4—旁路孔;
5—支架;6—磨损试片;7—活动夹
3.1.3 密闭容器外形尺寸见图3。
密闭容器上部为正方体,下部为倒方锥体,密闭容器体积为0.06m3。
图3密闭容器外形尺寸
3.2 磨损试片
3.2.1 磨损试片用纯铁制作。
纯铁性能指标:
HB=90,Fe>99%,C≤0.04%,杂质含量小于1.0%。
3.2.2 磨损试片规格:
45mm×45mm×3mm。
3.2.3 新磨损试片加工表面粗糙度高度参数Ra≤5μm,旧磨损试片表面不应有锈蚀和杂物粘连,否则应用砂纸擦磨干净。
3.2.4 磨损试片可反复使用。
3.3 试验原理
煤置于密闭容器1内。
磨损试片固定在活动夹片7上,与气流夹角为60°。
压缩空气经喷嘴2和周围均布的3个旁路孔4喷出。
依靠高速气流的带动,密闭容器底部的煤粒和气流一起进入喷管3。
由喷管3喷出的含煤气流不停地冲刷磨损试片6,煤也被不断地磨细,测出煤样总细度R90=25%时的试片磨损量和冲刷时间即可算出煤的冲刷磨损指数。
4 试验准备工作
4.1 试样的制备
制备试样的工艺流程见图4。
4.2 检查试验设备
4.2.1 检查冲刷磨损试验装置。
4.2.2 检查仪器、设备和试验用具,包括:
4.2.2.1 分析天平,称量200g,准确到0.1mg;
4.2.2.2 普通天平,称量500g,准确到0.1g;
4.2.2.3 台秤,称量5kg,准确到10g;
4.2.2.4 振筛机;
4.2.2.5 标准筛,孔径90μm;
4.2.2.6 记录纸;
4.2.2.7 秒表;
4.2.2.8 铁盘、勺等。
图4试样制备工艺流程图
4.2.3 磨损试片在分析天平上称量,记下试片原始质量。
4.2.4 称量完的试片必须在4h内进行试验。
5 试验方法
5.1 把磨损试片6装在活动夹片7里。
5.2 把底部托架14拧好。
5.3 微开进气阀9,把3kg煤样倒入密闭容器1,放好支架5。
并把螺母13拧紧。
5.4 迅速开大进气阀9,进气压力达到0.2MPa时,按下秒表计时。
随时调节进气阀9,维持压力为0.2±0.01MPa。
该试验点的冲刷时间一到。
立即关闭进气阀9,记下冲刷时间。
5.5 拧下密闭容器1的底部托架14取出全部试验煤样进行称量,缩分取样,筛分煤细度。
记下煤质量和煤细度。
5.6 拧开旋风分离器10的活接头11,取下煤粉罐12。
称量煤粉,缩分取样,筛分粉细度,记下粉质量和粉细度。
5.7 把螺母13拧下,取出支架5,卸下磨损试片6,把磨损试片表面煤粉刷净,在分析天平上称量,记下磨损试片质量。
5.8 把筛分煤细度用的煤样与其余煤合在一起,作为下一个试验点的煤样。
5.9 重复进行上述工作,进行各点的试验。
试验分4次进行,每次冲刷时间长短原则上没有限制,为避免磨损量过小,每次冲刷时间不得少于0.5min,同时要保证最后一次冲刷后剩余煤量不得少于250g。
5.10 每次试验取出的粉样不再倒入密闭容器1中,但要与已取出的粉样和筛分粉样充分混合均匀,进行缩分取样,筛分粉细度的工作程序参照下列步骤进行:
6 数据处理和计算方法
6.1 试验记录和数据处理方法见表A1和附录A。
6.2 用计算方法求Ke:
6.2.1 对于任何一煤种,试片的累计磨损量E随煤样总细度的自然对数值lnR90的减小呈直线增长,参见图5。
它们的关系可表示为
(2)
式中:
a1,k1——常数,mg;
R90——煤样总细度,%。
6.2.2 对任一煤种,煤样总细度R90随冲刷时间τ的增加呈直线下降,参见图6。
它们的关系可表示为
(3)
图5冲刷磨损试验的磨损量
与煤样总细度的关系
图6冲刷磨损试验的煤样总
细度与时间的关系
式中:
a2——常数;
k2——常数,min-1。
6.2.3 根据冲刷磨损指数的定义,把式
(2)和式(3)分别代入式
(1),得
(4)
6.2.4 用一元线性回归法计算Ke值:
6.2.4.1 令式
(2)中的E=Y,lnR90=X,得
(5)
参照表A2计算a1和k1值。
6.2.4.2 令式(3)中的R90=Y,τ=X,得
(6)
参照表A3计算a2和k2值。
6.2.4.3 把a1、k1、a2和k2的绝对值代入式(4),即可计算出试验煤种的冲刷磨损指数Ke值。
6.3 作图法求Ke值
6.3.1 在直角坐标系中,由各试验点的lnR90和E值,绘出一条直线,由直线求出式
(1)中R90=25%时的E值,参见图A1。
6.3.2 在直角坐标系中,由各试验点的τ和R90值,绘出一条直线,由直线求出式
(1)中R90=25%时的τ值,参见图A2。
6.3.3 把E和τ值代入式
(1),即可计算出试验煤种的冲刷磨损指数Ke值。
7 冲刷磨损指数的评价指标
7.1 煤的冲刷磨损指数Ke值用来判断煤在被金属磨件破碎时,煤对金属磨件的磨损强烈程度。
Ke值越大,表示煤对金属磨件的磨损性越强。
7.2 冲刷磨损指数Ke值的评价指标如下:
冲刷磨损指数 磨损性
Ke<1.0 轻微
Ke =1.0~1.9 不强
Ke =2.0~3.5 较强
Ke =3.6~5 很强
Ke>5 极强
附录A
冲刷磨损指数计算实例
(参考件)
A1 作图法求Ke
A1.1 某煤种试验记录数据见表A1。
A1.2 根据试验数据,绘出lnR90与E之间的线性关系,如图A1所示。
找出对应于ln25=3.219下的E值为280mg。
A1.3 根据试验数据,绘出τ与R90之间的线性关系,如图A2所示。
找出对应于R90=25%下的τ值为5.05min。
图A1作图法求E值
图A2作图法求τ值
表A1煤的磨损特性试验记录
委托单位:
煤种:
试验日期:
试验人:
煤样重:
3.0kg 粒度:
0~5mm
A1.4 把E和
值代入煤的冲刷磨损指数定义
其中A=10
得
=5.545。
A2一元线性回归法计算
值
A2.1 把表A1试验数据按表A2的计算表格整理,得
A2.2 把表A1试验数据按表A3的计算表格整理,得
A2.3把
、
值和
、
的绝对值代入式(4),得
=5.545。
表A2a1、k1一元线性回归计算表
表A3a2、k2一元线性回归计算表
附录B
试验报告格式
(参考件)
B1 煤的冲刷磨损指数试验报告的内容和格式见表B1。
B2 表A1作为煤的磨损特性试验原始记录存档备查。
表B1煤的冲刷磨损指数试验报告报告编号
主管:
审核:
试验人:
_______________________
附加说明:
本标准由中华人民共和国能源部科技司提出。
本标准由能源部西安热工研究所归口。
本标准由能源部西安热工研究所负责起草。
本标准主要起草人:
孙祥志、张心。
(注:
素材和资料部分来自网络,供参考。
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- 冲刷 磨损 指数 试验 方法