目前，國(guó)外用脹大計(jì)測(cè)定煤炭脹大度的辦法有多種，但使用比較普遍的主要有兩種，一種是奧亞脹大計(jì),另一種是魯爾脹大計(jì)。后者實(shí)際上是在前者的基礎(chǔ)上改進(jìn)的,它與奧亞脹大計(jì)并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，所以我們?cè)谶@里只介紹奧亞脹大計(jì)實(shí)驗(yàn)辦法。

奧亞脹大計(jì)是1926年由法國(guó)的奧蒂伯爾特首要?jiǎng)?chuàng)立后由亞紐改進(jìn)的。1953年奧亞脹大計(jì)辦法被列為測(cè)定煤炭結(jié)焦性的世界標(biāo)準(zhǔn)和煤炭分類的重要目標(biāo)，從此它在世界各國(guó)得到了廣泛采用。

奧亞脹大計(jì)實(shí)驗(yàn)在我國(guó)始于五十年代末六十年代初。當(dāng)時(shí)因?yàn)樵O(shè)備制造困難，只在少量科研單位開展了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。直到1978年，因?yàn)槊禾糠诸愋抻喿鳂I(yè)的需求，才開端組織制定煙煤脹大度實(shí)驗(yàn)辦法的guo家標(biāo)準(zhǔn)(草案)，試制了PZD- 1型脹大度測(cè)定儀和PCK-1型程序控溫儀，實(shí)現(xiàn)了脹大計(jì)實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)控溫和主動(dòng)記錄(見(jiàn)圖),為脹大計(jì)實(shí)驗(yàn)的推廣應(yīng)用，創(chuàng)造了有利的條件。

將煤樣按規(guī)則的辦法制成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的煤筆，放入脹大管內(nèi)。其上放置脹大桿,然后將裝有煤筆的脹大管放入爐孔內(nèi)，以3℃/分的升溫速度加熱。煤受熱后首要分出一部分蒸發(fā)分，接著開端軟化分出膠質(zhì)體。跟著膠質(zhì)體不斷分出，煤筆不斷下沉變形，脹大桿也就隨之不斷下降，標(biāo)志煤的縮短過(guò)程。當(dāng)煤筆完全倒塌呈塑性狀況充溢煤筆和脹大管壁間的整個(gè)空間時(shí)，脹大桿下降到zui低點(diǎn)，縮短到達(dá)zui大。接著塑性體開端脹大，從而推進(jìn)脹大桿向上運(yùn)動(dòng)。

實(shí)際上，在某些煤中脹大并不是在脹大下降到zui低點(diǎn)后才開端的，在縮短過(guò)程中就伴隨有脹大過(guò)程。各種煤表現(xiàn)出的不同的縮短度值，便是縮短和脹大兩種過(guò)程相對(duì)運(yùn)動(dòng)的成果。實(shí)際上有度的縮短度也是反映煤炭性質(zhì)的一種參數(shù)。

推進(jìn)脹大桿從zui低點(diǎn)開端上升的這種脹大，只要在塑性體充溢管壁和煤筆間空隙后才能表現(xiàn)出來(lái)。除了大大都貧煤、瘦煤和少量氣煤外，大都煉焦煤都具有這種性質(zhì)。在脹大過(guò)程中，塑性體內(nèi)部進(jìn)行劇烈地?zé)峤夂涂s合反應(yīng)。跟著溫度不斷升高，塑性體內(nèi)部氣、液、固之間的份額也不斷改動(dòng)。脹大桿向上移動(dòng)的速度為慢-快-慢。當(dāng)溫度到達(dá)該煤固化點(diǎn)時(shí)，塑性體固化成半焦，脹大桿停止運(yùn)動(dòng)。脹大桿上升的zui大間隔占原煤筆長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)就表示該煤脹大度的巨細(xì)。煤的性質(zhì)不同，脹大的高低、快慢也就不同。換句話說(shuō)，脹大桿運(yùn)動(dòng)的狀況和方位是煤炭性質(zhì)(塑性體的量、粘度、熱穩(wěn)定性、分出速度等)的函數(shù)，這便是脹大度能夠直接反映煙煤性質(zhì)(主要是粘結(jié)性)的基本理論依據(jù)。

奧亞脹大計(jì)測(cè)定辦法的規(guī)范性很強(qiáng)，因而影響測(cè)定成果的因索也比較多，主要有以下幾個(gè)方面:

1.制樣  過(guò)錯(cuò)的制樣是影響脹大度測(cè)定成果一個(gè)很主要要素。一般來(lái)說(shuō)，煤樣粒度偏細(xì)，使測(cè)值偏低，反之偏高。因而應(yīng)按操作規(guī)程中要求的細(xì)度制樣。

2.煤樣寄存時(shí)刻  煤樣寄存時(shí)刻本質(zhì)是煤的緩慢氧化問(wèn)題。煤樣在空氣中放置,因?yàn)楸谎趸沟妹旱恼辰Y(jié)性受到不同程度的破壞，對(duì)脹大度的影響尤為明顯。因而guo家標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)煤樣寄存時(shí)刻作了嚴(yán)格的規(guī)則，要求在制樣后三日內(nèi)測(cè)定完，否則應(yīng)重新制樣。

3.爐子的溫度場(chǎng)  爐子的溫度場(chǎng)是指脹大管孔底部往上60毫米至120毫米一段的溫度散布情況。因?yàn)闇y(cè)定過(guò)程中塑性體在脹大管內(nèi)沿高度方向是不斷移動(dòng)變化的，因而要定時(shí)對(duì)電爐的溫度場(chǎng)進(jìn)行檢查，以防變化，影響測(cè)定成果。

4.其它要素  如成型模尺寸是否變大，煤中灰分含量是否過(guò)高，升溫速度是否適宜，脹大管和脹大桿是否磨損而使間隙變大，等等。

奧亞脹大計(jì)實(shí)驗(yàn)是直接測(cè)定煙煤粘結(jié)性的一種重要而有效的辦法，也是目前世界煤炭分類的重要目標(biāo)之一。它在區(qū)別中等以上粘結(jié)性煤，特別是強(qiáng)粘結(jié)性煤方面具有其它目標(biāo)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。奧亞脹大度不僅能反映膠質(zhì)體的量，還能反映膠質(zhì)體的質(zhì)。在測(cè)得b值的同時(shí)，還能測(cè)得縮短度a1特性溫度和塑性溫度區(qū)間。這些目標(biāo)均與煤的變質(zhì)程度和塑性體的性質(zhì)有關(guān)。特別在配煤中，它們是否協(xié)調(diào)，對(duì)配煤質(zhì)量有很大影響。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者在這些方面做了很多的研討作業(yè)。德國(guó)煉焦作業(yè)者為了使脹大計(jì)實(shí)驗(yàn)成果具有可加性，將悉數(shù)測(cè)值綜組成一個(gè)具有可加性的指數(shù)G,以此輔導(dǎo)配煤和預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量。1959年荷蘭就使用奧亞脹大計(jì)研討了單種煤和配煤的性能。英國(guó)和日本也先后用脹大度來(lái)預(yù)測(cè)過(guò)焦炭強(qiáng)度。我國(guó)煉焦作業(yè)者在1964年也曾用奧亞脹大度輔導(dǎo)過(guò)內(nèi)蒙地區(qū)和首鋼的配煤。

但因?yàn)樵撧k法對(duì)弱粘結(jié)性煤的區(qū)別才能比較差，影響測(cè)定成果的要素比較多,再加上長(zhǎng)期以來(lái)未能解決設(shè)備問(wèn)題，限制了該辦法的使用和研討。跟著脹大儀程序控溫和主動(dòng)記錄的實(shí)驗(yàn)成功，必將推進(jìn)該辦法的深入研討和廣泛采用。