Способ определения спекаемости углей Советский патент 1982 года по МПК C10B57/00 G01N33/22 

Йзобрегение огносится к коксокимии, в частности, к способам испытания углей ОЛЯ коксования. Известен способ определения спекае- мости углей (метод Рога), включающий их нагревание до температуры коксования и испытание механической прочности образ1Жавшегося коксового остатка. Испь тания механичес кой прочности проводят в барабане и по результатам оденки проч ности коксового остатка суцят о спека- емости углей l. Оонакр этот метод не обеспечивает необходамую точность определения спекаемости углей, так как он оценивает npo«frность коксовьос корольков в целом, зависящую от прочности спекания зерен и от прочности зерен угля. Целью изобретения является повышение точносто определения спекаемости углэй. Указанная цель достигается согласно способу определения спекаемости углей, включающем их Harj Bamie до температуры коксования и испытание механической прочности образс авшегося коксового ос- TaTKBf в которомв уголь перед нагреванием помещатЬт сетки и испытание механической прочности производят путем сдвига сеток до ра ушения коксового остатка, причем между сетками помещают алюминиевую фольгу с отверстиями. Применение сеток, помещенных в уголь перед нагреванием, позволяет путем сдвига сеток в тротивоположные стороны определить Гфочность спекания угольных зерен, О прочности спекания судят по величине усилий, приложенных к сеткам, и плсшаци контакта угольных зерен в плоскости сдвига. Применение алюминиевой фольги с отверстиями, размещенной между сетками, обеспешвает заданную постоянную площадь контакта угольных зерен в плоскости сдвига. Отличительные признаки обеспечивают высокую точность испытаний прочности на сдвиг и сценки по этому показателю спекаемости углей 392 Способ осушествл5пот сладующим образом. В порцию исследуемого угля уклаць вают две металлические сетки с помещенным между ними листом алюминиевой фольги с отверстиями, Для предотвращения доступа воздуха порцию угля помещают между асбестовыми, а затем металлическими листами. Полученный блок помещают в нагретый муфель, на- i гревают до заданной температуры, изв;юкают загрузочный блок из муфеля производят первоначальное охлаждение и выдержку полученного с пек а в течение ЗО-6О мин в загрузочном блоке, затем освобождают полученный спек угля с запеченными в нем металлическими сетками от асбеста и разрущают его путем сщвига металлических сеток относительно друг друга. По величине наибопьших усилий, приложенных к сеткам, и при заданной суммарной плстдади отверстий в писте фольги (площади контакта зерен угля в плоскости сдвига) судят о прочно Ьго спекания исследуемого угля. Пример. Лист алюминиевой фольm толциной 0,О5 мм, размером 21Ох xSOj с семью отверстиями пиаметром 15 мм помещают между двумя листами (размером 2 1Ох4О) латунной сетки с размерами отвеестий 0,5 мм таким о&разом, чтобы край каждой сетка с одной стороны на Ш мм не накладывался на другую сетку, а отверстия сеток совпадали. Далее берут 2 листа асбеста тоящиной 1,5-2,0 мм, размером 5Ох2 10 каждый, в которых вырезают 7 отверстий диаметром 15 мм таким/образом, 0 чтобы и при наложении листов эти отверстия совпадали с отверстиями в алюминиевой фольге. Полученный таким образом загрузочный блок укладьюают на металлическую пластину размером 50х 2 10 мм толщиной 13 мм, изготовленную из нержавеющей стали, засыпают в лунки (отверстия в асбесте) по 0,3 г угля (фракция крупностью О,5-1мм), накрь вают асбестовой бумагой и тайой же другой металлической пластиной (5Ох х21О толщиной 13мм), гюреворачивают и заполняют подобным образом лунки уг лем с другой стороны, после чего уголь закрывают асбестовой бумагой и металлической кпастнной. Полученный загрузочный блок помещают в муфель, нагретый по , выдерживают в нем 50 мин. после чего извлекают из муфеля, охлажДают в jr 4emie 4О мин, затем отделядот .заготовки из асбеста и на разрывном динамометре произвоцят отрыв спеченных с другом сеток (уситое на совиг;). Результатом опыта является среднее арифметическое из пяти наиболее близких етачении усилий отрыва сеток (в Н). Относительная ошибка в параллельных опытах составляет не более 1О% величины показателя усилия отрыва. Если разница между результатами параллельныхопытсж больше 10%, то определение необходимо повторить. В таблице приведены результаты иослепований преолагаемого способа определения прочности,спекания углей разной степени метаморфизма в сопоставлении с данными других известных методов исследовани51.

Уголь коксовый

ш. Бажанова68ЮЗ

УГОЛЬ коксовый

щ. Ильича77118

Уголь коксовый

ш. 13-бис. 6О129

Уголь коксовый

ш. N 2157141

Смесь угля коксового ш, 13-бис и газового

ш. КуйбьпчОЕгская (1:1)60100

7,0 6,4 5,4 5.1

7,5

6Смесь угля коксового ш. 13-бис и огощенне спекающегося ш. Капитальная (1:1)

7Смесь угля газового

ш. Куйбышевская и отощенн о-с пек ающегося

ш. Капитальная (1:1) Иэ цайных таблицы вионо, что показатель прочности спекания Q для углей и их смесей изменяется в соответствии с н манетшем их коксуемости, т.е. чем выше значение Q, тем выше устойчивость кокса к ароблению (выше показатель M2f) и тем меньше етч) истираемость (ниже значение псжазателя В то же время для индекса Рога такой закономерности нет, например пробы I и 7 имеют одинаковые значения индекса Рога (68 ед,) и в то же время различаются по коксуемости (показатель М25 равен 92 и 88,3 соответственно). фактическое использование показателя Q на основе по1чгченньтх данных заклк чается в следующем. Для получения кокса с высокими ме- ханическими характеристиками (т.е. с большим значением М 25 и малым М) необходимо составлять смеси для коксования таким образом,, чтобы для них значение показателя Q было бы наибольшим, т.е. находилось по возможности на уровне (согласно данным таблицы) не менее 120 Н, Это позволит правильно распрею делить сьфьевые ресурсы для коксования и удучшить качество доменного кокса.Продолжение таблицы

6,9

91,8

8,9

88,3 Способ определения спекаем ости углей позволяет точнее прогнозировать измонение прочности кокса при измене1ши состава шихты, рационально составлять шихты для коксования и повысить прочность доменного кокса. Формула изобретения 1.Способ определения спекаемости углей, включающий их нагревание до температуры коксования и испытание механической прочности образовавшегося кок- сового остатка, отличающийся тем, что с повышения точности определения, в угол перед нагреванием помещают сетки и испытание механической прочносте проводят гутем сдвига сеток до разрушения коксового остатка. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю.щ и и с я тем, что между сетками помещают алюминиевую фольгу с отверстиями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Скляр/М. Г., Тютюнников Ю. Б, Лабораторный практикум по химии горючих ископаемых, Харьков, ХГУ, 1962.