Способ измерения температур спекания и текучести золы твердых топлив и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советския Соцкалистическия Республик(23) Приоритет 6 01 Н 25/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72 Авторы изобретения Иностранное предприятие став про выэкум а выужити пал1) Заявитель 54) СПОСОБ, ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР СПЕКАНИЯ И ТЕКУЧЕСТИ ЗОЛЫ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения температур спекания и текучести сыпучих материалов, например золы твердых топлив, с помощью испытательной среды, подводимой в насыпной слой сыпучего материала, например золы, и схемы для его осуществления.Температура размягчения, плавления и текучести эолы представляет собой основной параметр для разного технологического использования твердых топлив.Известен способ измерения температуры размягчения плавления и текучести путем, оптического наблюдения за пробой золы при постепенно увеличивающейся температуре.Однако при таком способе измерений может в результатах появиться субъективная погрешность и, кроме того, при этих измерениях необходимо, чтобы проводимый измерения персонал непрерывно визуально наблюдал эа поведением пробы и одновременно за соответствующими величинами температуры. Используемые для этих целей приборы, например нагревательные высокотемпературные микроскопы, требуют относительно высоких затрат и сам процесс измерения требует значительных затрат времени. Кроме то- го, недостатком оптического наблюдения за поверхностью пробы золы является тот факт, что с помощью данного способа нельзя определить важ Ц ную температуру спекания, при которой пронсхсдят первые внутренние изменения структуры, например концентрация, еще до того, как была достиг- нута температура размягчения.Эти недостатки устраняют способ,указанный в настоящем изобретении, сущность которого заключается в том, что согласно известному способу измерения температур спекания и теку О чести золы твердых топлив посредством испытательной среды, подводимой в насыпной слой, постепенно повышают температуру до 1600 оС, а температуры спекания и текучести золы оп ределяют по изменению пневматического сопротивления насыпного слоя золы.Для температуры спекания изменение пневматического сопротивления 3 О обусловлено соответствующим.иэменеИностранцыСтрана Франтишек, Фингер Петр и Йиндржихщую относительно небольших капиталло 5 вложений. Расходы эа прибор по предлагаемому способу составляют толькооколо 10 от цены высокотемператур". ного микроскопа. Способ, указанный визобретении, позволяет определять10 технологически важную температуруспекания, которую с помощью известного до сих пор способа нельзя былоустановить. При осуществлении новогоя, способа определения температуры спе 15 кания можно применять умтройства сЬ-кратным количеством параллельноподключенных измерительных трубок,что позволяет И -кратно сократить про.Ьолжительность проводимых определе 20 ний, С помощью параллельных трубокможно одним определением установитьпдведение пробы в разных газовых средах. Изобретение позволяет осущест".вить несложное определение в любой25 газовой среде,нием структуры золы. В момент начала внутреннего спекания золы происходят изменения объема, т.е. контракция, что непосредственно влияет на существенное изменение пневматического сопротивления насыпного слоя. При определении одной только температуры спекания измерительная трубка из корундового сплава выдерживает несколько сотен иэмерений. Температуру спекания определяет резкий перелом на кривой зависимости температуры и давления, обусловленный резким падением входного давления после контракции насыпного слоПри определении температуры текучести золы изменение пневматического сопротивления обусловлено изменением состояния иэ твердого в жидкое, причем прерывается поток испытательной среды, протекающей через слой золы, При определении температуры текучести золы необходимо для каждого определения одну измерительную трубку, которая после измерений становится негодной. Температуру текучести определяет резкий обратный перелом на кривой зависимости температуры и давления, обусловленный резким увеличением давления в результате закупорки трубки жидкой расплав ленной золой. Способ измерения температуры спекания, а также температуры текучести эолы, согласно изобретению, заключается в измерении потока испытательной среды, проходящего через насыпной слой золы, в зависимости от увеличивающейся температуры или в зависимос. ти от времени при постоянной скорости нагрева. Более простым вариантом осуществления этого способа, согласно изобретению, является измерение давления испытательной среды на вводе и насыпной слой в зависимости от увеличивающейся температуры или в зависимости от времени при постоянной скорости нагрева.Если при определении температуры спекания измеряют поток испытательного газа, проходящего через слой, или давление этого газа на вводе в насыпной слой в зависимости от темпе.Ратуры, потом на полученной кривой появляется резкий перелом, обусловленный соответствующим резким изменением пневматического сопротивления слоя. Этот перелом соответствует характерному свойству "температуре пер.вых измененийф, т.е. температуре . спекания.Преимущества данного способа заключаются в сокращении продолжительности измерений до одной трети по сравнению с известным способом. Данный способ также исклюЧает появление субъективных погРешностей в результатах н позволяет испольэовать полуавтоматический вариант проведенияизмерений. Изобретение позволяет испольэовать приборную технику, требуюНа чертеже изображено Устройство, с помощью которого осуществляютпредлагаемый способ.Устройство состоит из вертикальЗ 0 ной трубчатой печи 1, нагреваемойдо 1600 фС, в которой размещаетсяпростая измерительная трубка 2 изкорундового сплава. Внутренний диаметр трубки круглого сечения равен 35 4 мм,длина 400 ыа. В центральной высокотемпературной части трубки помещен комок кремниевой ваты 3, используемый Ь качестве колосника, на котором лежит насыпной слой 4 золы тол щиной 3 см, приготовленный из пробыкрупностью зерна менее 0,3 ыа, Кверхней части трубки подключен шланг5 из силиконового каучука для подачи испытательного газа от Регуляционной и измерительной аппаратуры,состоящей иэ передатчика давления б,маностата 7, регулирующего вентиля3 и источника гаэа 9. Вертикальнаятрубчатая печь 1 подключена к регуля тоРУ 10 температуры. Передатчик давления б и температурный датчик 11подключены к компенсационному самопишущему прибору 12.Способ осуществляют следующим образом.Температура печи 1 увеличиваетсяс постоянной скоростью посредствомрегулятора 10 вплоть до завершенияизмерений. На протяжении измеренийнепрерывно регистрируются давление б 0 газа на вводе в измерительную трубку 2 и температура слоя 4 эолы, Давление на вводе в слой пробы постоянноувеличивается до момента достижениятемпературы спекания, когда произой дет перелом идавление резко падаетв результате контракции и.спекання насыпного слоя. В этот момент измерение прекращается н трубку 2 вынимают из печи 1.Оценку результатов измерений н определение температуры спекания 5 яроводят на основаниипоказаний само-. дишущего прибора 12, причем для максимума кривой зависимости давления от температуры отсчитывают соответствующую величину температуры в дан ный момент., В случае определения температуры ,текучести пробУ оставляют в измери,телъной трубке 2 и температуру далее повышают вплоть до расплавления 15 насыпного слоя и прекращения потока испытательной среды через слой, в результате чего появляется резкий обратный перелом на кривой зависимости давления от температуры. Оцен- З ку измерений иопределение температуры текучести проводят на основании показаний самопишущего прибора 12, также как и ири определении температуры спекания. 25 формула изобретения1. Способ измерения температур спекания и текучести эолы твердых ,топлив посредством испытательной среды, подводимой в насыпной слой, о т л и ч а ю щ л й с я тем, что, постепенно повьааают температуру насыпного сыпучего слоя до 1600 С, а температуры спекания и текучести эолы определяют по изменению пневматического сопротивления насыпного слоя эолы.2. Способ по п 1 о т л и ч а ющ й й с я тем, что измеряют поток исследуемой среды через насыпной слойзолы в зависимости от температуры.3. Способ по и. 1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют поток,исследуемой среды через насыпной слойзолы в зависимости от времени при постоянной скорости нагрева.4. СпОсоб по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют давление исследуемой среды перед вводомв насыпной слой в зависимости оттемпературы,5. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют давлениеисследуемой среды перед вводом в насыпной слой в зависимости от временипри постоянной скорости нагрева.6. Устройство для осуществленияспособа по пп. 1-5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что измерительнаятрубка 2 из огнеупорного материала,например корундового сплава, содержащая пробу насыпного слоя 4 на колоснике 3 из кремниевой вты, помеценная в вертикальную трубчатую печь1, подключенную к программному регулятору температуры 10, соединена систочником испытательного газа 9через регуляционную и измерительную аппаратуру газа, состоящую изшланга 5, передатчика давления б,маностата 7 и регуляционного вентиля8 и подключенную к измерительМЬмусамопишущему прибору 12, которайсоединен с датчиком 11 измерениятемпературы. Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществляемой ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Респуб лики.1004 В 37 Составитель А. ПлатоваТехред Т.фанта КорректорГ. Рааетннк едактор М. Бандура аказ 1870/ илиал ППП "Патент", г. Увгород, ул. Проектная, 4 Тираа 871ВНИИПИ Государственногопо делам изобретенв и 13035, Москва, Ж, Рауш П одписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5