自由膨脹指數

自由膨脹指數是指把煤在坩堝中加熱所得焦塊的膨脹程度編成序號表徵煤的塑性的一種指標，又稱坩堝膨脹序數。1942年，英國首先把坩堝膨脹序數訂入標（BS1016)。1956年，在硬煤國際分類中把自由膨脹指數作為確定組別的一個指標。1985年，中國也把自由膨脹指數訂為國家標準(GB5448) ^[1]  。

自由膨脹指數的測定方法是:把一定量的煤樣放入坩堝中，在特定的煤氣燈或電爐上快速加熱(加熱速度約為400℃/min )到800℃，將所得焦塊與一組帶有序號的標準焦塊側形比較，取其最接近的焦型序號作為結果。該法簡單易行，所以在國際上應用比較廣泛。其缺點是僅能定性地給出序號，且由於所得焦塊形狀不規則，較難對測值給予確切評價 ^[2]  。

自由膨脹指數是煤的粘結性的一個重要指標, ZP-1型坩堝膨脹序數測定儀在局級化驗室已被廣泛使用。

1. XCT-101動圈温度調節儀

工作時, 按規定要求將温度調節到給定指針, 並使爐温控制在此範圍內。在儀表的內部給定指針上固定着一對平面檢測線圈。當該指針移動時, 檢測線圈也隨之移動。測量指示指針上固定一鋁旗, 鋁旗與檢測線圈的位移偏差(温度偏差) 通過檢測線圈控制的震盪放大電路來控制儀表內部的靈敏繼電器, 再由執行器(可控硅) 控制電爐, 實現温度自動調節。

當爐温低於給定值時, 鋁旗在檢測線圈之外, 儀表內的選頻網格對振盪頻率的交流阻抗較小, 振盪幅度大; 通過對信號的檢波和放大驅動繼電器, “中”、“低” 通, 綠燈亮。經移向觸發電路把脈衝信號送到可控硅的控制板上, 使可控硅導通, 電爐的電熱絲通電發熱, 爐温上升。

當爐温等於給定温度時, 鋁旗進入檢測線圈。由於鋁旗的渦流效應, 使檢測線圈的電感量減小, 選頻網格對振盪頻率的交流阻抗增大, 振盪幅度逐漸減小直至停振, 輸出信號為“ 0” , 靈敏繼電器失電, “中”、“高”通, 紅燈亮, 綠燈滅。經移相觸發電路, 把脈衝信號送到可控硅的控制極上, 可控硅導通, 電爐處於低功率加熱(一般1～ 2 A) 狀態—— 爐温逐漸下降, 鋁旗逐漸退出檢測線圈, 振盪器重新起振, 繼電器吸合, “中”、“低” 通, 電爐大功率加熱。如此循環反覆,實現爐温自動控制。

2.移向觸發控制電路

移向觸發式可控硅調節器與XCT-101儀表配套使用, 既能測量指示温度, 又可自動控温。主迴路用二支反向並聯單向可控硅作為爐温控制系統的執行器。與交流接觸器相比, 具有無觸點、反應快、體積小、控温精度高等特點。更具特色的是, 該儀器設置了保温電路, 使儀器的爐温波動變小, 也使XC T-101儀表不致於頻繁動作。提高了儀器可靠性 ^[3]  。