Способ определения пластичности каменных углей при их нагревании

-НА ИЗОБРЕТЕНИ П АНИЕ пособа определения пластичности каменных углей при и нагревании.аявленному 11 ию766),1 августа 1936 года. еблера,рв.17 бликован актерист По современным воззрениям степень размягчения или вязкость угля в пластическом состоянии является одним из параметров, характеризующих коксовые угли,Существующие способы для определения степени размягчения дают или только качественную характеристику явления (способ Рохве 11 - Рце 1, 3, 1924) или же, давая числовую характеристику, имеют недостаток в отсутствии общеприложимости для спекающихся углей всех типов (методы Ядс 1 е-Вгеппз 1-СЬепие, 5, 8 б, 1929; Вацгп Нецзег - (д цсКац 1, 1931, 5. 432; Ре 1 етз, Кооргпацз и Ноиегз - Гце, 13, 82, 1934; Сапожникова - Химия твердого топлива, 1935 г вып, 1, стр. 34), будучи пригодными только для жидкоплавких углей или же, наоборот, только для углей с умеренной степенью размягчения, Кроме того, некоторые из указанных методов требуют довольно сложной обстановки при продолжительности опыта приблизительно от 1 - 2 часов.Предлагаемый метод является приложимым для спекающихся углей всех типов и дает возможность в течение короткого времени (10 - 15 минут) получить числовую характеристику степени пластичности угля при определенных (стандартных) условиях. Метод может быть использован в широкой практике по оценке и хар ике. спекающихсв углей,Малая продолжительность опыта, простота определения и несложность прибора допускают большую продуктивность при производстве определений и обусловливают их невысокую стоимость.Получаемые числа пластичности имеют следующие значения: 1) они устанавливают градации в характере спекающихся углей, в связи с чем могут лечь в основу промышленной классификации их;2) они могут служить одним из параметров коксующей способности углей, так как для углей или их смесей, доставляющих хороший кокс, числа эти лежат в определенных границах; 3) числа пластичности характеризуют изменение углей при окислении и устанавливают степень окисленности их, так как при окислении угля происходит снижение чисел пластичности в связи с тем, что при этом текучесть угольного расплава уменьшается и он становится менее однородным,Предлагаемый способ определения пластичности каменных углей при их нагревании заключается в том, что поверх. помещаемой в печь пробы исследуемого угля в виде брикета насыпают песок подвергают во время нагревания пробу и песок действию нагрузки и определяют- пластичность -угля по количеству пес ка, связанного углем при его размягчении.Для осуществления предлагаемогоспособа может быть применен прибор,"изображенный на прилагаемом чертеже;фиг. 1 изображает разрез прибора безрубки и цилиндра; фиг, 2 - трубку прибора; фиг.3 и 4 - цилиндр прибора в двухпроекциях.Прибор, который может быть применен для осуществления способа, состоит из стального диска 1 с привинчивающейся муфтой 2, внутри которойпроходит стальной стержень 3, имеющий:на нижнем конце навинчивающийся поршень 4. При помощи винта 5 стерженьможет закрепляться в любом положении.В муфту снизу вставляется и закрепляетсявинтом б стальная трубка 7 (длина трубки 7 зависит от высоты трубчатой печи,в которой производится нагревание)(фиг, 2) с двумя отверстиями диаметромб мм внизу для выхода газов, В такомвиде прибор является собранным. Длячистки прибора он легко разбирается,Стальной цилиндр 8 (фиг, 3) длябольшей устойчивости по отношениюк высокой температуре может бытьсделан из жароупорного хромо-никельжелезного сплава (%: б 5(о, Сг: 15/ь:ге:20010) со вставным дырчатым дномимеет площадь сечения (в свету) 1 слР.При помощи шипов, имеющихся в верхней части, цилиндр этот может укрепляться в трубке 7, для чего внизу послед,ней имеются соответствующие прорезы.Опыт по определению степени размягчения угольного расплава производится следующим образом, На дно цилиндра кладется кружок из асбестовойбумаги толщиной 0,5 - 0,7 мм и затемпомещается 1 г воздушно. сухого угля (излабораторной пробы) в измельчении, соответствующем прохождению через ситос 324 отв/см, Так как получаемые числане зависят непосредственно от веса угля,а лишь от его поверхности в трубке, тоуголь с целью ускорения работы можетбыть взят меркой емкостью 1,85 см, вкоторую уголь насыпается ложечкой иизбыток срезается металлической пластинкой,При помощи стального цилиндра, плотно входящего в трубку, и ручного прес.аа уголь сваливается в трубке до высоты 8 мм, для чего на цилиндре имеется соответствующая метка, Объемный вес прессованного угля в трубке составляет около 1,25 г/см, Незначительное количество мелкого порошка угля, остающегося у стенок трубки в месте соприкосновения с поверхностью брикета, удаляется путем опрокидывания и легкого постукивания трубки,На поверхность спрессованного угля помещается 3 г песка; песок берется крупный и с округленными зернами. Наиболее пригодным для этого является Вольский кварцевый песок из карьеров близ ст. Привольская, Рязано-Уральской жел, дор. Песок этот, согласно техническим условиям, является нормальным при испытании цементов, причем берется фракция между ситами б 4 и 144 отв/см 2 (толщина проволок соответственно равна 0,4 и 0,3 мм; ширина отверстий 0,85 и 0,533 мм). В этом же гранулометрическом составе песок берется и при работе с углем, для чего он может быть принят как стандартный.Песок перед употреблением должен быть прокален, а остающийся не поглощенным при опытах, будучи прокаленным для удаления смоляного кокса, практически не содержит посторонних веществ и после поверочного просеивания через указанные сита может быть вновь употребляем.Трубка с углем и песком вставляется в трубку 7 прибора, поршень опускается на поверхность песка и на верхний конец стержня помещается груз в 1 кг, что создает давление на поверхность песка в 1 кг.см. Нагрев трубки с углем производится в вертикальной трубчатой электрической печи, в которой устанавливается температура в 850. Снизу в печь помещается термопара. Нагревание ведется в продолжение 5 минут, после чего груз снимается и прибор переносится на штатив,Трубка с углем и песком, еще накаленная, при помощи щипцов вынимается и песок высыпается в тарированный фарфоровый тигель или лодочку, где он быстро остывает и затем взвешивается, Разность, полученная вычетом этого песка из первоначального его количества, т, е. из 3 г, дает количество песка, связанного с углем, и характеризует степеньразмягчения угля. При быстром нагреве уголь, воспринимая тепло главным образом с боковых сторон, размягчается во всей массе и под давлением проникает в песок, заполняя пустоты между зер. нами, причем в тонких струйках быстро закоксовывается, Размягченная угольная масса с ббльшею текучестью успевает до затвердевания дальше проникнуть в слой песка и соответственно этому связывает большее его количество, которое остается фиксированным в коксе.Количество песка, фиксированного в коксе, пересчитывается на 1 кв, дл поверхности угля, т, е. вес песка после опыта умножается на 100, и таким образом получаются отчетливо выраженные числа, характеризующие пластические свойства угля при данныхусловиях ведения опыта, Весь опыт заканчивается в продолжение 10 минут.Жирные спекающиеся угли (ПЖ) дают числа от 110 до БО и больше, коксовые (К) 30 - 40, тощие спекающиеся 8 - 25.Все взвешивания выполняются с точностью до 0,01 г, при более точной работе и низких числах - 1 мг. Расхождение результатов при параллельных опытах не превышает 3 - 4 ОО по отношению к среднему значению.При очень тощих спекающихся углях количество поглощенного песка составляет несколько сотых грамма (например, 0,08 г), причем уменьшается точность определения, Этот недостаток может быть устранен путем применения в таких случаях не трубки вышеуказанного размера, а коробки с шириной, равной диаметру трубки, и той же высотой, но такой длины, чтобы площадь внутреннего сечения коробки была больше внутреннего сечения трубки, например, в два или три раза, Тогда соответственно увеличивается количество поглощенного песка (например, вместо 0,08 г - 0,16 или 0,24 г) и, тем самым, будет достипута большая чувствительность и точность определения, При пересчете "на 1 кв. дм получатся числа того же порядка, что и при работе с трубкой.При окислении угля происходит снижение характеристических чисел, так как при этом уменьшается текучесть угольного расплава и он становится менее однородным.Для одного первично-жирного угла при окислении его в лаборатории (при 105), наблюдалось следующее изменение чисел пластичности:Свежий уголь, 140 Через 70 часов.. 82168 ,46 240 , . 28 410 18Таким образом, изменения угля при окислении илй степень окисленности его весьма легко и быстро устанавливаютса настоящим способом. Предмет изобретения.1. Способ определения пластичности каменных углей при их нагревании, ОТ- личающийса тем, что поверх помещаемой в печь пробы исследуемого угла в виде брикета насыпают песок или тому подобный сыпучий материал, подвергают во время нагревания пробу и песок действию нагрузки и определяют пластичность угля по количеству песка, связанного углем при его размягчении.2. Для осуществления способа пап.1 применение прибора, состоящего из муфты 2 с пропущенным внутри нее стержнем 3, снабженным поршнем 4, закрепляемой в муфте 2 трубки 7 и закрепляемого в трубке 7 цилиндра 8, служащего для помещения пробы угла с. песком и снабженного дырчатым дном.