Способ обработки угля Советский патент 1990 года по МПК B02C23/06 

Иэобретение относится к технологии измельчения каменных углей и может быть использовано в горном деле, энергетике и химической промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности, измельчения и ускорение разупрочнения.

В герметичную камеру помещают уголь, подвергаемый обработке,и эталонный образец угля с датчиком порогового давления. В камеру под давлением подают углекислый газ. Обработку .ведут несколькими циклами при температуре окружающей среды, но не более критической 304 К, причем в каждом цикле давление углекислого газа повышают до порогового значения, а затем сбрасывают до атмосферного.

При этом о достижении порогового давления судят по хаотическим деформациям эталонного образца угля, регистрируемым тензометрическим методом.

Обработку угля углекислым газом осуществляют при температуре не выше критической (ТкрССг 304 К), так как в этом-случае и при достижении порогового давления газа происходит конденсация С02 в порах угля. Образующиеся многочисленные жидкие включения оказывают разупрочняющее действие во всем объеме угля.Температурные условия такой конденсации СО-г технологически благоприятны, так как выполняются при обычных температурах окружающей среды.

Уголь насыщают углекислым 1аэом под давлением не меньше порогового.

сп

&

Јь СП

Величина пороговых давлений различная для разных марок углей, но заметно меньше величины критического давления для COj. В объеме угля давлени газа повышается действующими там силовыми полями до критического и выше В этом случае при Т Г Т кр. С0|} в порах угля происходят фазовые переходы газ - жидкость, что вызывает рез- кие беспорядочные деформации обрабатываемого материала, которые регистрируются тензодатчиком, наклеенным н эталонный образец.

Каждый цикл обработки заканчивают быстрым уменьшением давления до атмосферного, так как процесс неравновесной десорбции также способствует разупрочнению угля. Кроме того, быстрый сброс давления, вызывающий всестороннее расширение материала, стимулирует раскрытие микротрещин, которые сорбируют насыщающий газ при следующем цикле обработки, что также ведет к большему разупрочнению уг- ля.

Пример. Образцы выбирают из прочного антрацита (шахта Коммунист, пласт ). Эталонный образец изготавливают в форме кубика со стороной 15 мм и с помощью клея БФ-2 крепят к нему тензодатчик. Весь уголь и эталонный образец помещают в герметичную камеру, имеющую выводы от тензодатчика к измерительному прибору и снабженную термодатчиком ИС- 542 для регистрации температуры. Повышают давление углекислого газа в камере, насыщают им уголь при температуре порядка 293 К Ткр , следя при этом за показаниями измерительного гальванометра. По достижении порогового давления, о чем свидетельствуют беспорядочные резкие колебания стрелки измерительного гальванометра, давление выдерживают в течение 1.0 мин, затем сбрасывают давление дб атмосферного. Обработку повторяют еще три раза, извлекают уголь из камеры, подвергают его из- мельчению путем воздействия механическими нагрузками на гидропрессе и дальнейшему ситовому анализу.

Один цикл обработки занимает 20-25 мин. Опыт показывает, что три- четыре цикла достаточны для того, чтобы после воздействия на уголь разрушающих нагрузок (с помощью гид ропресса, вибромельницы, бойка

5 0 5

Q Q .

5

5

;И т.д.) снизить содержание исходной нераздробленной фракции до нуля и в несколько раз увеличить выход харак-| терной фракции.

Образцы антрацита делят на пять партий.

Пороговое давление 4,7 МПа.

Первая партия - контрольные необработанные углекислым газом образцы.

Вторая партия - образцы, обработанные за один цикл насыщения.

Третья партия - образцы, обработанные за два цикла.

Четвертая партия - образцы, обработанные за три цикла.

Пятая партия - образцы, обработанные за четыре цикла.

Данные ситового анализа (в вес.%) для пяти партий образцов приведены в таблице.

Ситовой анализ показывает, что при использовании предлагаемого способа уменьшается количество неразрушенной фракции до нуля и увеличивается выход характерной фракции (-7+2 мм) в три раза по сравнению с необработанными антрацитами, а содержание мелких фракций (-1+0,5 и -0,5 мм) почти не увеличивается.

Аналогичные испытания проводили на углях, имеющих сильно нарушенную структуру (шахта Заперевальная, пласт h.) назначения пороговых давО

.пений порядка 2,5 МПа. Для этих углей в результате четырех циклов обработки выход фракций (-10 мм и -10+7 мм) уменьшился до нуля, а выход характерной фракции увеличился с 8% (для необработанного угля) до 54%. Уголь этой марки после шести циклов обрабртки разрушался в руках при извлечении из камеры.

Формула изобретения

Способ обработки угля, включающий размещение его в герметичной камере и разупрочнение путем обработки углекислым газом под давлением с последующим измельчением, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности измельчения и ускорения разупрочнения, одновременно с размещением угля в герметичную камеру дополнительно помеща515461456

ют эталонный оГфазец угля с датчи- дом цикле давление углекислого газа ком -.орогового давления, а разупроч- повышают до величины порогового дав

Изобретение относится к технологии измельчения каменных углей. Целью изобретения является повышение эффективности измельчения и ускорение разупрочнения. Способ обработки угля включает размещение его в герметичной камере и разупрочнение путем обработки углекислым газом под давлением с последующим измельчением, причем одновременно с размещением угля в герметическую камеру дополнительно помещают эталонный образец угля с датчиком порогового давления, а разупрочнение ведут несколькими циклами при температуре 293-304 К, причем в каждом цикле давление углекислого газа повышают до величины порогового давления, а затем сбрасывают до атмосферного. Выход характерных фракций увеличивается в два раза. Время разупрочнения снижается до 60 мин. 1 табл.

ненне ведут несколькими циклами при температуре 293-304 К, причем в кажления, а затем сбрасывают до атмосферного.