Способ определения реологических характеристик угля

)5 0 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ довательски стояние ОГИ щают межными ций уголь. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УГЛЯ(5) Сущность изобретения; помеду двум)г коаксиально расположелиндрами 1, 4 измельченны Нагревают нагрузку угля до пластического состояния, Осуществляют вращение внутреннего цилиндра 4 с заданной скоростью, Измеряют усилие, необходимое для враще- ниЯ цилиндра, затем вычисляют момент силы и реологические характеристики, В процессе нагрева высоту угольной загрузки, В момент увеличения высоты загрузки на нее накладывают давление, Поддерживают в ечение процесса нагрева высоту угольной загрузки равной высоте, которую она имеет до момента ее увеличения, путем регулирования давления. 2 табл, 1 ил,ЗлицпРОМагхятПредлагаемое изобретение относится к . способу определения реологическихсвойств углей и угольных шихт применительно к слоевому процессу коксования и может быть использовано в угольной про- .5 мышленности и коксохимическом произвадстве;Известен способ определения оеологических характеристик углей измерением вязкостй последних в пластическом состоя нии, Используемый материал, внутрь которого помещен диск с вертикальной осью . : вращения, нагреваютснизу. При этом в материале образуется. пластический слой, перемещающийся снизу вверх, Когда диск 15 оказывается внутри этого слоя (вблиэи его верхней границы), его приводят во вращение с заданной скоростью, измеряют йаименьший момент сил, необходимый для этого; и по нему рассчитывают величину вяз кости, .Недостатком йзвестного способа является то, что он применйм только для определения среднего значения вязкости, а динамика изменения ее с температурой не поддается измерению этим способом, Это объясняется тем, что диск при: вращении захватывает пластическую массу на всю . толщину пластического слоя;Наиболее близким к предлагаемому является способ определенйя реологических характеристик угля по его вязкости.в пла-.стическом состоянии, заключающийся в том, что тонкий слой исследуемого угля помещают в зазор между коаксиальными ци линдрами, нагревают и при переходе угля в пластическое состояние внутренний ци-.линдр приводят во вращение с заданной скоростью, а внешний удерживают неподвижно, Измеряют усилие, необходимое для 40 вращения цилиндра, и по нему рассчитыва. ют момент силы и вязкость угля.Недостатком этого способа являетсяего ограниченная применимость для вспучивающихся углей, поскольку объем этих уг лей при нагреве резко увеличивается иэ-за выделения большого объема парогазовой фазы, что приводит к получению недосто-верных данных по их реологической характеристике, 50Целью изобретения является устранение указанного недостатка, Цель достигается тем, что в способе определения реологических характеристик угля, включающем нагрев измельченного угля, помещенного между 55 двумя коаксиально расположенными цилиндрами, до пластического состояния, вращение внутреннего цилиндра, измерение усилия и вычисление момента силы, необходимого для вращения его с заданной скоростью,измеряют высоту угольной загрузки в течение всего процесса определения и в момент увеличения высоты загрузки накладывают на нее давление и путем регулирования последнего поддерживают высоту загрузки равной высоте, которую имеет загрузка до момента ее увеличения, Наложение давления с момента увеличения высоты угольной загрузки и регулирование давления позволяет поддерживать постоянный объем вспучивающихся углей в течение всего процесса определения и получить достоверные данные по изменению вязкости пластической массы угляв процессе нагрева. Давление на испытуемую загрузку должно накладываться непрерывно,:поскольку при периодическом его наложении с последующим снятием происходит термомеханическая деструкция пластической массы и удаление из . нее растворенных легкокипящих компонентов, что приводит к искажению ее реологи-. ческих свойств.Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволилоустановить соответствие его критерию "новизна"При изучений известйых технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены, поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".Осуществление способа проводят в приборе, представленном на чертеже.Прибор содержит стакан 1, выполненный в виде цилиндра, установленный в.печи 2, ротор 3, на нижней части которого коаксиально стакану 1. установлена цилиндрическая насадка 4, ротор соединен через шкив 5 с электродвигателем, В верхней части стакана 1 на роторе 3 помещена с возможностью перемещения вдол ь ротора пресс-втулка 6, на. которую опирается рычаг 7, один конец которого закреплен на стойке 8, а на другом его конце помещен груз 9. Прибор снабжен устройством 10 для замера высоты угольной загрузки и динамометром 11, соединенным со шкивом 5 и с электродвигателем,Определение реологических характеристик угля производится следующим образом.П р и м е р 1, В кольцевое пространство между стаканом, 1 (внутренний диаметр Ое=5,0 см) и цилиндрической насадкой 4 (диаметр О;=4,7 см, высота цилиндрической части 1 =2,1 см) загружают 2,5 г испытуемого угля и измеряют высоту слоя с помощью устройства 10, На верхнюю часть ротора надевают пресс-втулку 6, на которую опирается рычаг 7 с грузом 9, Все устройство179705 б Таблица 1 помещают в печь 2. К шкиву 5 присоединяютэлектродвигатель, соединенный с динамометром 11, включают обогрев; угольную загрузку нагревают в течение 30 мин до т 250С, затем со скоростью 3 град/мин до т 520О(В процессе нагрева с 385 С до 520 Сна угольную загрузку накладываютдавление, поддерживая постоянную высоту за-.грузкй 22 мм (на уровне, достигнутом при380 С), регулирую величину груза 9.По достижении углем пластического со. стояния (1=385 .С) насадку 4 включениемэлектродвигателя вращают со скоростьюп=9 об/ч, С помощью динамометра 11 определяютусилие, необходимое для вращейияее с заданной скоростью, и вычисляют вращающий момент и вязкость,Момент силы, необходимый для вращения внутренней цилиндрической насадкиопределяют по формуле:М=РОш/2где Р - усилие гс) на щкиве 5, измеренноединамометром;Ош - диаметр шкива, см (Ошк=2).Вязкость пластической массы угля д,кПз определяются по формуле Формула изобретения Способ определения реологических характеристик угля, включающий нагрев до пластического состояния измельченного угля, помещенного между двумя коаксиально расположенными цилиндрами, вращение внутреннего цилиндра с заданной скоростью, измерение усилия, необходимого для вращения с заданной скоростью, вычисление момента силы и реологических характегде М - момент силы, гс см;Ое - внутренний диаметр стакана, см;01 - диаметр цилиндрической насадки, .см;5 1. - длина цилиндрической насадки, см;и - частота вращения насадки, об/ч.При усилии на шкиве Г 40 гс моментсилй, необходимый для вращения, состав- .ляет10 М=40 2/2=40 гс см.Вязкость равна1764 401З 1422. 9 21 г( 472 - 4,о ) =2;ОкПз,Данные по величине усилия, необходимого для вращения цилиндрической насадки, и величине вязкости угля; нагретого до20 различных температур; приведены в табл, 1,П р и м е р 2 (известный способ), Усло вия и исследуемый уголь, как в примере 1,но давление на угольную загрузку в процессе нагрева не накладывается, Данные по25 зависимости усилия, необходимого для вращения .цилиндрической насадки, от температуры приведены ниже, в табл 2.Использование заявляемого изобретения позволит увеличить достоверность оп 30 ределейия вязкости вспучивающихся углей,ристик,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности данных, измеряют высоту угольной загрузки в течение всего процесса определения, в момент увеличейия высоты угля на нее накладывают давление и путем регулирования давлейия поддерживают высоту угольной загрузки равной высоте, которую она имеет до момента ее увеличения.1797056 Таблица 2 орректор Н,Ревская Редактор Заказ 651 Тираж . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КН Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагар 01 СоставителТехред М.М А; Колешовичгентал