YBT 6274-2024《炼焦煤捣固性能测定方法》

IICS75.160.10CCSH32YB/TXXXXX—XXXXYB炼焦煤捣固性能测定方法Determinationmethodforstampingperformanceofcokingcoal（报批稿）中华人民共和国工业和信息化部发布YB/TXXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。本文件起草单位：鞍山市科翔仪器仪表有限公司、辽宁科技大学、湖南华菱涟源钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院。本文件主要起草人：白金锋、张靖熙、彭陈辉、奚白、李超、洪泽、徐国忠、易妮、周阳、闻永辉、张大鹏、王晓远。3YB/TXXXXX—XXXX本文件规定了炼焦煤捣固煤饼试样横向抗剪强度、纵向抗剪强度和抗压强度的性能测定方法的原理、试样的采取与制备、仪器设备和材料、试验步骤、试验结果的计算及精密度等。本文件适用于炼焦煤捣固性能测定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T211煤中全水分的测定方法GB/T3715煤质及煤分析有关术语GB/T6003.1试验筛技术要求和检验第1部分GB/T6003.2试验筛技术要求和检验第2部分GB/T8170数值修约规则3术语和定义GB/T3715界定的术语和定义适用于本文件。3.1捣固煤饼横向抗剪强度Transverseshearstrengthofthestampedcoalcakes在横向剪切力作用下，捣固煤饼试样剪切面受破坏时的极限抗剪应力为捣固煤饼的横向抗剪强度，用τt表示，单位kPa。3.2捣固煤饼纵向抗剪强度Verticalshearstrengthofthestampedcoalcakes在纵向剪切力作用下，捣固煤饼试样剪切面受破坏时的极限抗剪应力为捣固煤饼试样的纵向抗剪强度，用τv表示，单位kPa。3.3捣固煤饼抗压强度Compressivestrengthofthestampedcoalcakes在垂直压力作用下，捣固煤饼试样受压面受破坏时的极限抗压应力为捣固煤饼试样抗压强度，用pc表示，单位kPa。4原理将一定水分、细度的炼焦煤捣固成一定规格的长方体煤饼试样。煤饼横向抗剪强度的测定原理：在横向剪切的煤饼试样上表面施加一定荷载，当煤饼试样在横向剪切力作用下，煤饼抵抗发生横向断裂破坏时的最大强度。煤饼纵向抗剪强度的测定原理：在纵向剪切的煤饼试样上表面施加一定荷载，当煤饼试样在纵向剪切力作用下，煤饼抵抗发生纵向断裂破坏时的最大强度。煤饼抗压强度的测定原理：捣固煤饼试样在无侧向约束时，其上表面在正向压力作用下，煤饼发生碎裂破坏时的最大强度。5捣固煤饼的试样制备4YB/TXXXXX—XXXX5.1方法提要在捣固机模具中装入已知水分、细度的规定质量炼焦煤，经捣固机重锤的捣固，粉煤料被夯实成块状煤饼；经对脱模后的煤饼试样尺寸进行测量和质量称量后，计算出捣固煤饼试样的密度，得到测试试样。5.2仪器和设备5.2.1煤饼试样捣固机煤饼试样捣固机结构示意图见图1。271—提升机构：行程300mm2—捣固锤：捣固锤总质量40kg±0.2kg3—上限位4—滑杆5—煤饼试样模具：有效尺寸为120mm×120mm×370mm6—脱模杆7—脱模机构8—捣固压块：尺寸为119mm×119mm×20mm9—煤饼试样10—锤头图1煤饼试样制备用捣固机结构示意图5.2.2电子秤量程：0~50kg，精度：10g；量程：0~5kg，精度：1g。5.2.3不锈钢钢板尺量程300mm，分度值1mm。5.2.4标准筛孔径Φ3mm的圆孔筛，外径Φ300mm，配有筛盖。符合GB/T6003.1、GB/T6003.2的要5YB/TXXXXX—XXXX5.2.5干燥箱电热鼓风恒温干燥箱，满足GB/T211的要求。5.2.6玻璃仪器烧杯500ml，量筒500ml，量筒100ml。5.2.7工具铁锹、食品铲、喷水壶、铲刀和毛刷和木质推板等；木质推板尺寸：木板厚度13mm~20mm。具体结构形式见图2。单位为mm。图2木质推板5.3煤样准备5.3.1煤的细度：根据捣固焦炉生产用煤情况来确定。5.3.2煤料准备量：试验用煤不少于30kg。5.3.3煤料水分（1）根据试验需要确定煤饼试样的水分；检测方法按照GB/T211进行。全水分测定结果记为Mt。（2）当煤料水分不足需要补水时，用喷洒的方式将补充水加入煤料中，然后将煤料混合均匀再采样测定全水分。（3）水分测定和强度性能测定间隔时间不宜超过4h。（4）煤料水分过大时，可采用风吹阴干等方法处理。5.4试验准备5.4.1煤饼试样捣固机的安全检查（1）清除捣固锤行程内的所有障碍物。（2）电控箱接通电源并检查是否处在正常状态。（3）将捣固锤提升至安全位置时，检查锁定机构是否正常工作。5.4.2煤饼试样模具检查（1）将脱模杆复位退出模具。（2）模具内壁保持清洁、干燥。5.5试验步骤警示煤饼试样捣固机（见5.2.1）工作时，1米之内不允许有任何人员活动，包括操作人员。5.5.1煤样称重称取2.5kg-2.6kg的煤样。精确至1g。5.5.2装煤6YB/TXXXXX—XXXX将煤样（见5.5.1）分批用食品铲装入捣固模具内，将模具内煤料顶部铺平，轻压，在煤料上表面放上捣固压块。5.5.3捣固制样打开捣固锤锁定的保险系统，启动捣固机，运行行程300mm的捣固锤，连续捣固4次。5.5.4脱模取样（1）捣固结束后将捣固锤提升至安全位置，并将捣固锤调至锁定状态。（2）启动脱模操作，捣固成形的煤饼试样由脱模杆慢慢推出模具，直至煤饼试样完全露出模具为止。（3）取下捣固压块，放在固定地方，以便下次制备试样时再次使用。（4）小心捧出煤饼，放入不锈钢托盘内，称量煤饼质量，精确至1g；测量煤饼尺寸，精确至1mm，煤饼高记为H，底边长记为a，底面积记为A，体积记为V。5.6试验结果的计算5.6.1捣固煤饼试样湿基密度按公式（1）计算式中：ρw——捣固煤饼试样湿基密度，单位为克每立方厘米（g/cm3m——捣固煤饼试样湿基质量，单位为克（gV——捣固煤饼试样的体积，单位为立方厘米（cm3）。5.6.2捣固煤饼试样干基密度按公式（2）计算pd=ρ(100−Mt)/100---------------------------------------（2）式中：pd——捣固煤饼试样干基密度，单位为克每立方厘米（g/cm3Mt——煤饼试样全水分（见5.3.3单位（%）。5.6.3捣固煤饼试样密度的数值按照GB/T8170修约到小数点后2位。5.7精密度捣固煤饼试样密度的重复性不宜超过表1的规定值。表1捣固煤饼试样堆密度重复性捣固煤饼试样的堆密度重复性pw或pd，g/cm30.067YB/TXXXXX—XXXX6捣固煤饼试样横向抗剪强度测定方法6.1仪器和设备6.1.1捣固煤饼试样横向抗剪强度测定装置捣固煤饼试样横向抗剪强度测定装置结构示意图见图3。91364己171—施压机构：负荷0~2000N，位移速度1.5mm/min2—推力传感器：量程0~500kg，精度0.1kg3—机座4—推力杆5—推板6—上剪切盒7—下剪切盒8—侧板9—挡板10—托板11—盒座12—煤饼试样13—荷重压块：底面尺寸120mm×120mm，每块质量2.5kg±0.05kg，共12块；材质为0Cr18Ni9。图3捣固煤饼试样横向抗剪强度测定装置结构示意图6.2试样制备6.2.1捣固煤饼试样制备按第5章进行。6.2.2捣固煤饼试样自脱模后应在15min内完成检测。6.3试验步骤6.3.1打开捣固煤饼试样横向抗剪强度测定装置的电源开关，使设备处于正常工作状态。6.3.2使上剪切盒与下剪切盒对正，并回到检测初始位置。6.3.3将待测的捣固煤饼试样捣固面朝上放在剪切盒的尾部托板上，然后用木制推板小心向前推动煤饼试样，直至煤饼试样全部进入剪切盒，并使煤饼试样前部刚好贴在剪切盒的工作面为止。6.3.4在上剪切盒的尾部插上挡板，形成固定剪切盒。8YB/TXXXXX—XXXX6.3.5在捣固煤饼试样的上表面小心放置横向剪切荷重压块，每层1块，底层压块与煤饼试样的边缘对齐，叠加的压块依次摆放整齐，共放置12片压块，施加30kg荷重。6.3.6启动加载操作，当剪切推力杆前行受阻时自动停止运行。同时，压力传感器自动清零。此时推力杆、剪切盒与捣固煤饼试样均已处在无变形的紧密接触状态。6.3.7开始剪切操作，随着施加推力的增大，固定的上剪切盒与活动的下剪切盒开始错位，直至捣固煤饼试样横向剪切错缝碎裂后自动停止运行。6.4试验结果的计算6.4.1捣固煤饼试样横向抗剪强度按公式（3）计算：式中：τt——捣固煤饼试样横向抗剪强度，单位为千帕（kPa）Ft——捣固煤饼试样横向抗剪力，单位为千牛（kN）At——煤饼试样横向剪切面的面积，该值与煤饼试样底面积A相等，单位为平方米（m2）6.4.2捣固煤饼试样横向抗剪强度的数值按照GB/T8170修约到小数点后1位。6.5精密度捣固煤饼试样横向抗剪强度的重复性不宜超过表2的规定值。表2捣固煤饼试样横向抗剪强度重复性捣固煤饼试样横向抗剪强度重复性τt，kPa0.99YB/TXXXXX—XXXX7捣固煤饼试样纵向抗剪强度测定方法7.1仪器和设备7.1.1捣固煤饼试样纵向抗剪强度测定装置捣固煤饼试样纵向抗剪强度测定装置结构示意图见图4。42771—施压机构：负荷0~2000N；位移速度1.5mm/min2—推力传感器：量程0～500kg，精度0.1kg3—机座4—推力杆5—固定剪切盒6—活动剪切盒7—固定剪切盒侧板8—挡板9—活动剪切盒侧板10—盒座11—荷重压块：底面尺寸120mm×60mm，每块质量2.5kg±0.05kg，共12块。材质为0Cr18Ni9。12—煤饼试样图4捣固煤饼试样纵向抗剪强度测定装置结构示意图7.2试样制备7.2.1捣固煤饼试样制备按第5章进行。7.2.2捣固煤饼试样自脱模后应在15min内完成检测。7.3试验步骤7.3.1打开捣固煤饼试样纵向抗剪强度测定仪的电源开关，使设备处于正常工作状态。7.3.2使活动剪切盒与固定剪切盒对正，并回到检测初始位置。7.3.3将待测捣固煤饼试样的捣固面朝上放在剪切盒的尾部托板上，然后用木制推板小心向前推动煤饼试样，直至煤饼试样全部进入剪切盒，并使煤饼试样前部刚好贴在剪切盒的工作面为止。7.3.4在固定剪切盒的尾部插上挡板。YB/TXXXXX—XXXX7.3.5在捣固煤饼试样的上表面小心放置纵向剪切荷重压块，每两片成对拼接成正方形摆放，压块的拼缝与剪切盒的错缝开口一致，底层压块与煤饼试样的边缘对齐，6层叠加的压块依次摆放整齐，相互之间不应交错摆放，共放置12片压块，施加30kg荷重。7.3.6启动加载操作，当剪切推力杆前行受阻时自动停止运行。同时，压力传感器自动清零。此时推力杆、剪切盒与捣固煤饼试样均已处在无变形的紧密接触状态。7.3.7开始剪切操作，随着施加推力的增大，活动剪切盒与固定剪切盒开始错位，直至捣固煤饼试样纵向剪切错缝碎裂后自动停止运行。7.4试验结果的计算7.4.1捣固煤饼试样纵向抗剪强度按公式（4）计算：式中：τv——捣固煤饼试样纵向抗剪强度，单位为千帕（kPa）Fv——捣固煤饼试样纵向抗剪力，单位为千牛（kN）Av——煤饼试样纵向剪切面的面积，其值为煤饼试样底边长a乘以高H，单位为平方米（m2）7.4.2捣固煤饼试样纵向抗剪强度的数值按照GB/T8170修约到小数点后1位。7.5精密度捣固煤饼试样纵向抗剪强度的重复性不宜超过表3的规定值。表3捣固煤饼试样纵向抗剪强度重复性捣固煤饼试样纵向抗剪强度重复性0.9YB/TXXXXX—XXXX8捣固煤饼试样抗压强度测定方法8.1仪器和设备8.1.1捣固煤饼试样抗压强度测定装置捣固煤饼试样抗压强度测定装置结构示意图见图5。1—施压机构：负荷0～5000N；位移速度1.5mm/min2—压力传感器：量程0～500kg；精度0.1kg3—上压盘4—下压盘，在其盘面的中心区域画有中心框标识，中心框尺寸：122mm×122mm，该尺寸与煤饼尺寸相同5—煤饼试样6—滑套图5捣固煤饼试样抗压强度测定装置8.2试样制备8.2.1捣固煤饼试样制备按第5章进行。8.2.2捣固煤饼试样自脱模后应在15min内完成检测。8.3试验步骤8.3.1打开电源开关，设备处于正常工作状态。8.3.2把上压盘提升到上止点，压力仪表清零。8.3.3将待测捣固煤饼试样的捣固面朝上放入下压盘的中心框中。。8.3.4启动加载操作，使上压盘移动到下止点。8.3.5开始施压操作，上压盘向下施压，直至捣固煤饼试样碎裂为止，煤饼试样碎裂后压力机自动停止运行。8.4试验结果的计算8.4.1捣固煤饼试样抗压强度按公式（5）计算：式中：Y