Способ определения газопроницаемости пластической массы углей Советский патент 1982 года по МПК C10B57/00 C10L5/00 G01N33/22 

I

Изобретение относится к анализу углей и может быть использовано при оценке углей в коксохимической и угольной промышленностях, к способу опреаепения газопроницаемости по сопротивлению цвйжению газа, пропускаемого через пластическую массу угля.

Образующийся при нагревании углей, жиокопоовижный пластический слой (пластическая масса) является определяющим фактором спекания углей и коксообразования.

Газопроницаемость пластической массы является одной из основ ньЬс ее характеристик.

Известен способ определения газопроницаемости пластической массы углей, сущность которого состоит в том, что исследуемый уголь измельчают, нагревают его до пластического сссто5шия и в процессе нагрева через трубку, помещенную в испытуемую загрузку, пропускают азот, замеряют сопротивление движению газов и по перепаду давления инертного

газа судят по газонепроницаемости пластической массы угля

Недостаток известного способа заключается в няжой воспроизводимости реэуль 4 татов.

Целью изобретения является повышение воспроизводимости результатов определения.

Указаннаяцель достигается тем, что в способе определения газопроницаемости пластической массы углей, включающем нагрев угольной загрузки до пластического состояния, продувку через нее инертного газа и регистрацию газопроницаемости, продувку ведут нагретым газом

ts и температуру газа поддерживают равной температуре угольной загрузке.

При определении газопроницаемости пластической массы по известному способу в точке ввода инертного газа в угольную

20 загрузку пршсходит лекальное охлаждение загрузки и изменение ее агрегатного состояния, особенно при пропускании газа через пластическую маЬсу угля, что 392 приводит к ошибкам в опрецелении conpoj тивления движению газа и тем самым к ошибкам при оценке rasonpoimuaeMocrn. Нагрев инертного гаса перец пропусканием его через угольную загрузку позволяег избежать охлаждения угольной загрузки. Наилучшие результаты при определении газопроницаемости по прецлргаемому способу получают в тех случаях, коГ да температуру инертного гаоа поддерживают равной температуре угольной загруз ке, т.е. температуру газа увеличивают с увеличением температуры угольной заг рузки. В этом случае не происходит ни перегрева, ни охлаждения угольной загруэ ки в точке ввода инертного газа. На чертеже показан прибор для определения газопроницаемости пластической массы угля. Прибор содержит стакан 1, с уставовленными в нем штемпелем 2, гааоподвоД1шлей трубкой 3 и термопарой 4, нижний конец Которой расположен на уровне нижнего конца газоподвоцящей трубки. Стакан устанавливается в печь 5. В газопоц воаящей трубке 3 в точке ввода ее в стакан помещена термопара 6 для замера температуры инертного газа. Прибор снаб жен регулировочным потенциометром 7, реле 8 и дифманометром 9. Имеет -печь Ю для нагрева инертного газа. Определение газогроницаемсхзти (сопротивления прохождению газам) проводят следующим образом. В стакан помещают исследуемый уголь или смесь углей (угольную загрузку), из мельченные до заданного уровня, но не крупнее 2О мм. Загрузку ведут до заполнения определенного объема - 0,7 л, т.е. в зависимости от плотности насыпной массы количества загружаемого упля составляет 0,5-0,6 кг.На верх угольной загрузки в стакан 1 устанавливают штемпель 2, через огеерстия в котором внутрь загрузки вводят газоподвод щую трубку 3 и термопару 4, Стакан помещают в печь 5, подключают регулирующие и измерительные прибфы: термопару для измерения температуры инертного газа 6, регулирующий потенциометр 7, реле 8 и цифманометр 9. Включают электропитание печи для нагрева угольной загрузки печи для нагрева инертного газа 10, пускают в систему инертный газ со скоростью 1,5 л/ч. Нагрев печи 5 до температуры 2ОО С ведут со скоростью 10 град/мин, после 1 достижения указанной температуры - со скоростью 1-5 град/мин, в зависимости от задачи исследования. Нагрев инертного газа производится в печи 1О синхрон- . но с нагревом угольной загрузки: при наличии разницы в температуре угольной загрузки и инертного газа ±. 5 С измеряемой термопарами 4 и 6 регулирующий потенциометр 7 включает или выключает печь для 1О нагрева инертного газа. По мере продвижения пластического слоя вверх газоподводящая трубка оказывается все более и более погруженной в него и соответственно, возрастает сопротивление проходу газа через пластический слой, регастрируемое дифманометром. примерно середина пластического слоя достигает конца газоподводящей трубки, дифманометр регистрирует максимальное сопротивление прохождению инертного газа. После этого сопротивление начинает постепенно падать и после того, как нижняя часта, пластического слоя поднимается выше конца газоподводящей-трубки, сопротивление становится минимальным. Пример 1. В стакан загружают 500 г угля шахты им. Кирова, технологической группы Г6 с уровнем измельчения 1ОО% содержания класса О-5 мм. . . В угольную загрузку на расстоянии 2О мм от дна стакана вставляют газоподводящую трубку диаметром 3 мм. В трубку подают аргон со скоростью 1,5 л/ч. Угольную загрузку .и аргон до 200 С нагревают со скоростью 10 град/мин, после 2ОО С до 850°С нагрев ведут со скоростью 3 град/мин. С момента подачи инертного газа и до ксяща опыта измеряют сопротивление проходу инертного газа. При 325 С отмечают начало повышения сопрогивпения и в дальнейшем оно продолжает нарастать, при 44О С достигнуто максимальное сопротивление 1756 мм воа.ст.; после чего оно качало снижаться и к достигло минимального значения - 15 мм вод.ст. Пpимep 2.B стакац. загружают ЗОО г угля О Чергинская, технологической группы 1Ж26 с уровнем измельчения 100% содержания класса 0-5 мм. Условия проведения опыта аналогичны примеру 1. Начало повышения сопротивления проходу инертного газа отмечено „ри . При достигнуто максимальное сопротивление проходу инертного газа равное ,7780 мм вод.ст., после чего оно начало снижаться.

В табл. I тчэивецены ааиные по опреоелению газопроницаемости (максимального сопротивления углей разтчньк марок) по известному (без нагрева инертного газа) и предлагаемому способам; результаты математической .обработки определения газопроницаемости (макЬимального сопротивления пластического слоя) угля шахты Октябрьская , К2 по предлагаемому и известному способам п веоены в табл. 2..

Как видно из данных.приведенных в табл. 2, по предлагаемому способу среднее значение газопроницаемости (сопротивления пластического слоя) проходу га- й оказалось в 4 раза выше, чем по из: вес гному. Коаффициент вариации (относительная ошибка определения) значите1гй - но при нагреве газа, т.е. воспроизвопим,ость повышается (более чем в 7 раз).

Т а б ли ц а I

Таблица 2 Формула изобретения Способ опреаеления газопроницаемости плаеГтической массы углей, включаюший нагрев угольной загрузки до пластаческого сосгояни прооувку через него инертного газа и регистрацию газопроницаемости .отличающийся тем, что, с целью повышения воспроизводимости результатов .определения, продувку т ведут нагретым- газом и температуру газа порд живают равной температуре угольной загрузке. Источники информации, принятые во внимание при акспер газе 1. Богоявленский В. В., Фельцбрин М. Г. Метод о|феае11ения степени окис юнности коксукяпихся угпей. - Заводская лабс атсфяя, 1054, J 1, с. 319-32О (прототип) мт«