煙煤坩堝膨脹序數（CSN）檢測技術要點及檢測項目詳解
一、檢測原理與意義
二、核心檢測項目與技術規范
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- 粒度控制：原煤破碎至<6mm，研磨至0.2mm以下（過80目篩），確保樣品均質性。
- 水分調節：空氣干燥基水分需穩定在0.5%~2.0%，防止水分偏差影響熱解行為。
- 質量精度：稱取（1.00±0.01）g煤樣，天平精度需達0.001g。
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- 升溫速率：室溫至800℃，全程需嚴格按標準（如GB/T 5448）執行，典型速率為5℃/min。
- 恒溫時間：達到800℃后維持（15±1）分鐘，保證充分熱解。
- 氣體環境：使用高純氮氣保護（純度≥99.99%），流量控制在100mL/min。
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- 專用坩堝規格：石墨或剛玉材質，內徑29mm、高度65mm，底部中心設直徑2.5mm通氣孔。
- 焦塊形態分析：測定焦餅最大膨脹高度，精確至0.5mm；區分正常膨脹、收縮或塌陷形態。
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- 標準比對標定：對照CSN標準焦塊圖譜（或數字模型），確定0~9級膨脹序數。
- 分界規則：相鄰序數間膨脹高度差約1.5mm（如CSN=5對應膨脹高度7.5~9.0mm）。
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- 平行實驗：每組樣品至少重復3次測試，極差≤1級時取均值，否則追加測試。
- 偏差控制：重復測試結果差異≥2級需核查儀器狀態及操作規范性。
三、關鍵設備與校準要求
| 設備名稱 | 技術參數 | 校準周期 |
|---|---|---|
| 管式高溫爐 | 最高溫1200℃±5℃，均溫區≥80mm | 半年 |
| 光學測量系統 | 分辨率0.1mm，帶圖像分析軟件 | 季度 |
| 氣體控制系統 | 流量誤差<±2% | 月度 |
四、質量控制及誤差來源
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- 煤樣氧化（制樣時間過長或儲存不當）
- 加熱速率波動（溫控模塊故障）
- 坩堝內壁殘留污染（清洗不徹底）
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- 使用惰性氣體保護制樣過程
- 定期校驗熱電偶及溫控儀表
- 建立坩堝使用臺賬，淘汰變形坩堝
五、應用領域與數據解讀
- 配煤優化：CSN值指導高/低膨脹煤比例調配（如CSN=7的強黏煤搭配CSN=3的弱黏煤）。
- 焦炭質量預測：CSN與DI<sub>15</sub>^150^（焦炭抗碎強度）呈顯著正相關（R²≥0.75）。
- 煤源篩選：冶金焦用煤要求CSN≥4，鑄造焦需CSN≥6。
六、結語
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