Способ определения дилатометрических показателей каменных углей и угольных шихт Советский патент 1986 года по МПК G01N33/22 C10B57/00 

,-

Изобретение относится к способу оценки спекаемости углей и угольных шихт и мо;.;ет быть использовано на коксохимических предприятиях,в частности для контроля качества mHXTj используемых для производства формованного кокса, получаемого на основе слабоспекающихся углей.

Пример 1.На дилатометре ИГИ-ДМети проводят определения дилатометрических показателей угля марки ОС КоЛосниковской ЦОФ,характеризующегося следующими значениями показателей технического анализа: А 8„13%, V 17,44%, у 8 мм, X 27 мм.

Пробу угля, измельченную до 3 мм доводят до воздушно-сухого состояни и измельчают на шаровой мельнице до прохождения через сито с отверстиями 0,2 мм. Из усредненной пробы отб рают стандартным способом навески, помещают их в патрон так, чтобы h/d (отношение высоты к диаметру) состаляло 1,65 добавляют керосин в количестве 3 мас.%. и прессуют загруз- ку на гидравлическом прессе с усилием 218 МПа. Патроны со спрессованной угольной загрузкой помещают в дилатометр нагретьй до 600°С, и определяют дилатометрические пока- затели.

Результаты 12-ти последовательных определений величины И (индекса вспучивания) для этого угля, про веденных без добавки керосина и по предлагаемому способу приведены в табл. 1, где Hg - индекс вспучивания;

Hg - средняя арифметическая величина И g,

Ид И - величина абсолютного от- р &

клонения экспериментальных, значений от их среднего арифметического, (Ид-Ид) - квадратичное отклонение,

Q - среднее абсолютное отклонение величин ряда от их средней арифметической,

S - среднее квадратичное отклонение,

f(i - плотность распределения

вероятности случайной ошиб,.

Ь дисперсия распределенш ;

X случайная ошибка,

.

, Как видно из тябл. 1, средние арифметические значения индекса

fO

5

5

и- 20 в30

35

45

50

вспучивания И, полученные в обеих сериях измерений, практически совпадают (расхождение не превышает 3%, что значительно ниже расхождений между последовательными измерениями в серии).

Мера точности для I серки опытов 0,39, для II серии опытов - 0,61.

Таким образом,в результате добавки керосина уменьшается отклонение от средней величины индекса вспучивания и повышается точность единичного измерения.

Добавка керосина в количестве менее 2% не дает ощутимого эффекта. Добавление керосина более 4% нецелесообразно, поскольку воспроизводимость метода уже не повышается, что иллюстрируют данные табл. 2, кроме того, это приводит к появлению избыточного (несвязанного) керосина в загрузке, разрыхляющего.ее и вытекающего через неплотности патрона ,

Таким образом, оптимальным является количество керосина от 2 до 4% от массы загрузки.

Увеличение отношения h/d спрессп- нанной загрузки до 2,8-3 приводит к увеличению абсолютной величины индекса вспучивания в 1,5 раза, что существенно повышает -чувствитель- ,ность метода. При h/d 3 дальнейший рост И замедляется, в то же время изменяется и температурный режим нагрева, что приводит к искажению результатов при измерении.

Влияние отношения h/d на чувст- вите льность метода показано в табл.3 ,

Пример 2. На приборе ИГИ- Дмети определяют дилатометрические показатели производственных шихт формованного кокса, включающих уголь марки Г Павлоградской ЦОФ и уголь марки ОС Колосниковской ЦОФ в соотношениях 70/30j 60/40 и 50/50 соответственно и характеризующихся следующими показателями технического анализа: А 10,91; 10,11; 10,ОГ, V 26,85; 27,38; 25,99.

Определения проводят.с добавкой керосина в количестве 4% от исходной массы загрузки, как описано в примере 1. Соотношение h/d загрузки составляет приблизительно 3 при исходной массе 4 г.

Количество добавленного к пробе керосина, % от массы

1,87

5 6

.4,5 4 7

6,5 7 7

Соотношение высоты к диаметру загрузки в дилатометрической

трубке ,..

1,57

9,5

10,5

9,5

10 11

14

1010,75 1,1 15

10,512

129

1213

Таблица 2

1,1

1,1

5

А,5 6,5

5

Таблица 3

10 11

14

12

Для сравнения проводят сопоставительные испытания тех же шихт при соотношении h/d в загрузке 1,6 и h/d 3. Остальные условия поддерживают одинаковыми.

Результаты приведены в табл. 4. Таблица 4

Шихта Г/ОС

Индекс вспучивания, И,мм при соотношении

Из табл. 4 следует, что увеличение соотношения h/d загрузки до 3 (при ее исходной массе 4 г) приводит к повьш1ению чувствительности метода. Так, при испытании без введения керосина разница в величине Hg, для- шихты 70/30 (удовлетворительная спекаемость) и для шихты 50/50 (плохая спекаемость) составляет 2 мм При определении И g по предлагаемому способу это различие составляет 3,5 мм.

70/30 И, мм 7

П. , с 347

П, с 107

60/40

Hg, мм

Пн, с П,, с

10

49457 , ,

Таким образом, чувствительность метода увелич ивается. Добавка керосина в указанном количестве позволяет повысить точность результатов 5 при увеличенной загрузке благодаря уменьшению пристенного и внутреннего трения и более равномерному уплотнению при прессован, Пример 3. изучения влияния влажности и граь.- глометрического состава используют те ., ши- ты, что и в примере 1 .

Каждую шихту разделяют на две части, одну из которых высушивают до воздушно-сухого состояния и измельчают на шаровой мельнице до прохождения через сито 0,2 мм, а вторую оставляют фактического гранулометрического состава.

Из подготовленной первой части шихты проводят определение дилато - метрических показателей с навеской при . Перед прессованием в пробу шихты добавляют керосин в количестве 4% от ее массы.

Вторую часть шихтЫ просеивают через сито 3 мм и проводят определение дилатометрических показателей при влажности шихты 8 и 11 % и добавкой 4% керосина перед прессованием.

Результаты опытов сведены в табл.5, где П„ - период времени от начала нагрева до начала вспучивания, П - период вспучивания.

Таблица 5

0

5

0

6,5 308 125

5,5 316 118

5

323

123

:т

Кроме того, из шихты 70/30 отбирают пробу и проводят определение дилатометрических показателей соответственно из класса 3-0 мм, отсеянного от пробы шихты, а затем из класса 3-0 мм, в который добавляют дробленный до полного прохождения через сито 3 мм класса +3 мм.

Определение проводят при влажности 8% с навеской 4 г, т.е. , и добавкой керосина перед прессованием в количестве 4% от массы пробы.

Результаты опытов сведены в табл.6

Таблица 6

Класс 3-0 ММ; отсеянный от пробы шихты

Класс 3-0 ММ,Е| том числе класс 13, додроб- ленный до

3-0 мм

мм

с

с

7

300

105

6,5 320 110

Составитель Н.Демина Редактор А.Шандор Техред Н.Бонкало Корректор А.Зимокосов

Заказ 4321/47 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-по,пиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1249457

1-0

продолжение тадл.5. 6

Значения индекса вспучивания И, полученные по предлагаемому способу для шихты, подготовленной стандартным способом, и шихты фактической влажности и фактического гранулометрического состава, практически совпадают .

Таким образом, преимуществом предт лагаемого способа является возможность определения дилатометрических показателей производственной шихты без специальной подготовки проб.

Формула изобретения

Способ определения дилатом тричес- ких показателей каменных углей и угольных шихт, включающий подготовку пробы, npt.::,сование ее в трубке и измерение показателей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности определения при сокращении времени анализа, перед прессованием к пробе угля добавляют керосин в количестве 2-4% от ее массы и прессуют пробу дй отношения высоты к ее диаметру 2,8-3.

Изобретение относится к способу определения дилатометрических показателей каменных и угольных шихт, может быть использовано в коксохимической промышленности и позволяет повысить точность и чувствительность определения при сокращении времени анализа. Определенное количество угля измельчают, доводят до воздушно- сухого состояния, добавляют керосин в количестве 2-4%. от массы пробы и прессуют пробу, например, в патроне до отношения высоты к ее диаметру 2,8-3 на гидравлическом прессе. Затем патрон со спрессованной угольной пробой помещают в дилатометр, нагретый до 600 С, и определяют дилатометрические показатели. 6 табл. Q 5В (Я ю 4 со ел