УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТИРАЕМОСТИ КОКСА Российский патент 1996 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания кокса на истираемость в термохимических условиях, моделирующих условия доменного производства.

Известен аппарат для определения твердости кокса [1] В первом случае аппарат представляет собой цилиндрический сосуд с помещаемой в него пробой испытуемого кокса. Сосуд совершает возвратно-поступательное движение при включении мотора. Скорость перемещения сосуда с коксом подобрана таким образом, чтобы кокс подвергался только истиранию, т.е. разрушению поверхности кокса. Во втором случае устройство содержит непрерывно вращающийся абразивный камень (диск), соответствующий твердости агломерата, систему подачи кокса и прибор, регистрирующий характер истирания по длине куска кокса. Недостатками этих устройств является невозможность оценки моделирования процесса истирания кокса в условиях доменного производства, а также отсутствие контроля процесса истирания кокса.

Наиболее близким из известных является устройство для определения истираемости кокса, содержащее непрерывно вращающийся инструмент, соответствующий твердости агломерата, термокамеру с размещенной в ней кассетой с испытуемым образцом и средствами подачи реакционного газа и прибор, регистрирующий характер истирания образца [2] В нем за показатель истираемости принимают величину, обратную числу оборотов сверла, потребному для погружения в испытуемый образец кокса на глубину 1 мм; указанную величину затем для удобства умножают на 100. Таким образом, точность определения показателя истираемости весьма условная.

Процесс истирания кокса по всей поверхности куска отсутствует, т.е. не моделируется процесс истирания в промышленных условиях доменного производства.

Техническим результатом изобретения является приближение условий испытаний к реальным условиям моделирования процесса истирания кокса в доменной печи.

Это достигается тем, что устройство для определения истираемости кокса, содержащее непрерывно вращающийся инструмент, соответствующий твердости агломерата, термокамеру с размещенной в ней кассетой с испытуемым образцом и средством подачи реакционного газа и прибор, регистрирующий характер истирания образца, согласно изобретению, снабжено размещенной в термокамере термопарой и соединенным с ней потенциометром и прибором для фиксации динамики истирания кокса, при этом средства подачи реакционного газа выполнены регулируемыми, а прибор, регистрирующий характер истирания образца, установлен с возможностью контакта с образцом посредством прижимного приспособления.

Изобретение поясняется чертежом, где дан общий вид устройства.

Устройство содержит электродвигатель 1, который через редуктор 2 вращает инструмент 3, соответствующий твердости агломерата, металлическую кассету 4 с помещенным в нее образцом 5 кокса. Кассета с образцом устанавливается в термокамеру 6 с термопарой 8, соединенную с потенциометром 7. В термокамеру 6 подается с возможностью регулирования реакционный газ через газовый счетчик 9 из баллона 10. На тросике 11 прижимного приспособления 12, являющегося прибором, регистрирующим характер истирания образца по всей поверхности, прикреплено перо 13, образовавшийся при истирании кокса порошок через бункер 14 просыпается на весовое устройство 15, которое подключено к самопишущему прибору 16, фиксирующему динамику истирания кокса.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый образец 5 кускового кокса помещают в металлическую кассету 4, которую помещают в термокамеру 6, снабженную термопарой 8, соединенной с потенциометром 7.

При помощи прижимного устройства 12, контактирующего с испытуемым образцом 5 кокса и связанного с тросиком 11, на котором закреплено перо 13, регистрирующее характер истирания кокса, создают постоянную нагрузку на образец кокса, прижимая его к инструменту 3, отвечающему твердости агломерата, из расчета 2,5 кг/см², что соответствует нагрузке на кокс в доменной печи. Нагревают термокамеру 6 до температуры 1000^oC, одновременно включают подачу реакционного газа через газовый счетчик 9 из баллона 10. Расход газа, на основе проведенных экспериментов, выбран в интервале 5-10 л/мин. При расходе меньше 5 л/мин происходит обгорание кокса, а при большем 10 л/мин - его окисление.

При выборе конечной температуры нагрева исходят из того положения, что кусок кокса при вторичном нагревании претерпевает различные объемные изменения. Если температура вторичного нагрева испытуемого образца кокса больше конечной температуры коксования, то наступает различные изменения в куске на поверхности образца кокса начинается его уменьшение в объеме, а в более глубоких слоях еще продолжается расширение. Это приводит к дополнительному разрушению кокса. Чтобы исключить это отрицательное влияние, снизить температурный ингредиент, необходимо принять такую температуру, которая будет ниже или равной конечной температуре его коксования. Температура (1000^oC) принята в качестве рабочей температуры для испытаний.

Затем включают электродвигатель 1, который через редуктор 2 вpащает инструмент 3, соответствующий твердости агломерата, со скоростью 10 об/мин, к которому прижимается образец 5 кокса. Скорость вращения подобрана таким образом, чтобы происходило чистое истирание кокса, исключая откалывание отдельных кусочков. Образовавшийся при истирании кокса порошок через бункер 14 просыпается на весовое устройство 15, подключенное к самопишущему прибору 16, на котором наглядно отражается картина динамики истирания по всему участку куска кокса.

Предлагаемое устройство для определения истираемости кокса достаточно эффективно и позволяет достоверно оценить истираемость кускового кокса в условиях, близких к условиям доменного производства.

Использование: изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания кокса на истираемость в термохимических условиях, моделирующих условия доменного производства. Сущность изобретения: устройство снабжено размещенной в термокамере 6 термопарой 8 и соединенным с ней потенциометром 7 и прибором 16 для фиксации динамики истирания кокса. Средства подачи реакционного газа выполнены регулируемыми. Прибор 13, регистрирующий характер истирания образца 5, установлен с возможностью контакта с образцом 5 посредством прижимного приспособления 12. Образовавшийся при истирании кокса порошок через бункер 14 просыпается на весовое устройство, подключенное к самопишущему прибору 16, на котором наглядно отражается картина динамики истирания по всему участку куска кокса. Предлагаемое устройство достаточно эффективно и позволяет достоверно оценить истираемость кускового кокса в условиях, близких к условиям доменного производства. 1 ил.

Устройство для определения истираемости кокса, содержащее непрерывно вращающийся инструмент, соответствующий твердости агломерата, термокамеру с размещенной в ней кассетой с испытуемым образцом и средствами подачи реакционного газа и прибор, регистрирующий характер истирания образца, отличающееся тем, что оно снабжено размещенной в термокамере термопарой и соединенным с ней потенциометром и прибором для фиксации динамики истирания кокса, при этом средства подачи реакционного газа выполнены регулируемыми, а прибор, регистрирующий характер истирания образца, установлен с возможностью контакта с образцом посредством прижимного приспособления.