Способ определения коксуемости углей и угольной шихты

Союз Советских Социалистических РеспублинОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТРРСКРМУ СВИДИТИЛЬСТВУ п 857223(51)М, К,зС 10 В 57/14 С 01 и 11/00 Государственный комнтет СССР по делам изобретений н открытнй(71) Заявите ХаРьковский ордена Ленина политим В.И. Ленина 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОКСУЕМОСТИ УГЛЯ И УГОЛЬНОЙ ШИХТЫ ю 10 20 п вышение точения коксуемосихт эа счет опФракций различнелетучих сосастической масем,ля 30 сы.П евание жидких х в процессе цель достигаетс ключающем нагре тавленна способе,еоб.; т Изобретение относится к коксохимии и может быть использовано при систематическом контроле коксуемост углей и угольных шихт.Известен способ определения коксуемости угля и угольной шихты, вкл чающий их нагрев со скоростью 65- 75 град/мин до 600 С с образованием угольной пластической массы и выдел ние жидких нелетучих составляющих (ЖНС) пластической массы в центробежном поле 1,Однако в этом способе не удается охарактеризовать свойства жидких нелетучих составляющих в момент их образования и выделения. Это снижае точность определения коксуемости углей и угольных шихт и в отдельных случаях не позволяет объективно оце нить качество углей и шихт для коксования.Цель из бНОсти спОс елти углей и шределения яной текучетавляющих л угля или угольной шихты со скорос- тью 65-75 град/мин, до 600 ОС с образованием угольной пластической массы и выделение .жидких нелетучих состав.- ляющих угольной пластической массы в центрбежном поле, подачу нелетучих составляющих угольной пластической массы в спиралевидный канал, нагрев которого ведут со скоростью 65 75 град/мин до температуры 600 С од новременно с углем или угольной шихтой, охлаждение их, разделение канала на различные .по длине зоны, отбор и взвешивание жидких нелетучих составляющих угольной пластической массы из этих зон.Отличие способа заключаются в том, что выделенные жидкие нелетучие составляющие угольной пластической массы подают в спиралевидный канал, нагрев которого ведут со ско ростью 6575 град/мин и до температуры 600 С одновременно с углем или угольной шихтой, охлаждают их, разделяют канал на различные по длине зоны и производят отбор и взвешивание жидких нелетучих составляющих из этих эон.Н,агр велетучих сос тавляющи выделения нходимо для предупреждения преждевременного резкого повышения их вязкости при прохождения в спиралевидном канале. Жидкие нелетучие составляющие затекают на различную глубину спирале видного канала в соответствии со своей текучестью в момент выделения. Отбор и взвешивание порций жидких нелетучих составляющих после их охлаждения иэ различных по длине зон спиралевидного канала позволяетопределить содержание фракций разной текучести.На чертеже схематично изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.Устройство состоит из электропечи 1, в которую установлен загрузочный патрон 2 с приемником 3, уложена фильтрующая сетка 4 и установлен загрузочный цилиндр 5, В загрузочный патрон 2 установлена термопара 20 6, а в нижней части патрона 2 пробка 7. В приемнике 3 установлен спиралевидный канал 8, выполненный в .виде спиралевидного вкладыша по всей высоте приемника 3. 25Способ осуществляется следующим образом.В загрузочный патрон 2 помещают угольную загрузку на фильтрующую сетку 4 и устанавливают их на приемник 30 3 со спиралевидным каналом 8. Загрузочный патрон 2 закрывают снизу пробкой 7, устанавливают в трубчатую электропечь 1 и завинчивают съемное дно стакана электропечи 1. Затем в загрузочный патрон 2 закрепляют термопару б и включают центрифугу. При достижении 1500 об/мин производят включение нагрева трубчатой электропечи 1 поддерживая скорость нагрева 65-75 град/мин, При темпе ратуре 550 С .выключают трубчатуюоэлектропечь 1. Температура повышается до 600 С за счет тепловой инероции, Образующиеся при термической деструкции жидкие нелетучие состав- у ляющие пластической угольной массы вытекают под воздействием центробежной силы в канал 8, который обогревает (при скорости нагрева 65 75 град/мин до конечной температуры ур 600 С). Жидкие нелетучие составляющие распределяются в соответствии с текучестью в разных зонах по длине спиралевидного канала. При достижении температуры 600 С выключаютцентрифугу и после охлаждения патрона сурлектропечью извлекают из трубчатой .электропечи 1 загрузочный патрон 2, приемник 3 и спиралевидный канал 8, на котором застыли жидкие нелетучие составляющие. Канал 8 делят 40 по длине на необходимое число зон (в соответствии с числом витков), Затем производят соскабливание и вэвешивание жидких нелетучих составляющих по Фракциям из каждой зоны. б 5 После этого рассчитывают процентноесодержание каждой Фракции.Проводят испытание донецких углейи шихт.В приемнике 3 помещают металлический спиралевидный канал 8 следующих размеров: высота - 400 мм,диаметр - 18 мм, количество витковспирали " 5.Загрузочный патрон 2 подготавлйвают к опыту в следующем порядке. Внижнюю его часть помещают приемник3, со спиралевидным каналом 8. Наприемник 3 устанавливают загрузочныйцилиндр 5,снабженный фильтрующейсеткой 4 (размер отверстий сетки0,7 мм). На сетку 4 загружают частьнавески угля крупностью 1-3 ьач, асверху нее насыпают часть навескиугля крупностью 0-1 мм. Общая массапробы составляет б г, а содержаниев ней классов крупности 1-3 мм и0-1 мм соответствует их содержаниюв исходной пробе. Затем нижнее отверстие патрона 2 закрывают пробкой 7из пеношамота. После этого на угольукладывают Кружок Фильтровальной бумаги, который накрывают затем листовым асбестом. Подготовленный патрон2 помещают в трубчатую электрическуюпечь 1 (обмотка электропечи осуществлена по всей высоте загрузочногопатрона) через ее донное отверстие.После этого завинчивают съемное дноэлектропечи, устанавливают термопаруб и закрывают дверцу кожуха центрифуги.Затем включают центрифугу и плавноувеличивают число оборотов до1500 об/мин, включают нагрев и регулируют скорость повыаения температуры (в пределах 65-75 град/мин), Придостижении температуры 550 С выключаоют электропечь, при этом температураповышается до 600 С за счет тепловойинерции. Затем включают центрифугуи, после ее сстановки и охлажденияэлектропечи извлекают приемник 3,Отвердевшие жидкие нелетучие составляющие соскабливают иэ канала 8 позонам (1, 11, 111, У зона, считаясверху сйиралевидного канала, равномерно разделенного по его высоте)и раздельно взвешивают. Общая длинаканала - 190 мм. Длина 1 эоны - от0 до 47 мм, 11 зона - 47-94 мм, 111эона - 94-151 мм, 1 У зона от 151 до190 мм,В 1 зоне находятся преимущественно наиболее вязкие малотекучие фракции ЖНС, в 1 У - наиболее текучие фракции. Рассчитывают общий вес ЖНС и определяют процентное содержание каждой фракции. Сходимость параллельныхопытов составляет 10 относительноуровня получаемого показателя,1Результаты испытаний сведены втаблицу.1857223 Коксуемость по известному способу (содержание фаз,) Содержание фракций разной текучести в жидких нелетучих.составляющихИз данных таблицы видно, что угли 1 однихи тех же марок, обладающие,: практически одинаковыми свойствами коксуемости по известному способу, различаются содержанием фракций различной текучести жидких нелетучих составляющих. Причем это различиесогласуется с изменением прочности полупромышленного кокса, полученного в 200 ко печи, чем ближе в разных углях и шихтах распределение фракций разной текучести к распределению фракций для коксовых углей ( Фр.= 50,Фр, = 11,Фр. = 22, Ч фр. = 11), образующих наилучший кокс (М 4 о=82,4, М, =5,5), тем прочнее кокс получается из исследованных углей и шихт. Так, например, ,газовые угли, характеризуясь примерно одинаковым выходом жидких нелетучих составляющих по известному способу (Ж =31,9 и 30,9) различаются содержанием фракций разной текучести, причем лучший кокс (М =67,2 и М =11,2) получен иэ угля ш, 2/7 Лидиевка, так как в его ЖНС содержание фракций(наименее текучей) на 10 больше, и Фракции Ч на 8 меньше, чем у угля ш. Куйбышевские пл. К 8, т.е. ближе (примерно на 18) к распределению фракций для коксового угля (ш. 13-бис, пл. б 7) . Аналогичные зависимости наблюдаются и для жирных, отощенноспекающихся углей и двух вариантов угольных шихт. Таким образом, предлагаемый способ определения коксуемости углей и угольных шихт повышает точность способа за счет определения содержания фракций различной текучести в ЖНС. На основании полученных данных рекомендуется конкретно подбирать угли и шихты для коксования таким образом, чтобы при равных условиях содержание в их .ЖНС Фракций различной текучести было наиболее близким к содержанию этих фракций для ЖНС коксового угля ( Фр. = 50,Фр. = 11, Фр.= 22, У фр. = 16).Практический эффект предлагаемого способа для коксохимического производства заключается в том, что путем более точной оценки коксуемости углей8и шихт, во-первых, удается увеличитьсодержание в угольной шихты такихуглей, которые дают оптимальное(близкое к коксовому) содержаниефракций разной текучести, Это приведет к получению более прочного до%менного кокса. Во-вторых, имметсявозможность регулировать состав шихты добавкой увеличенного количествамалодефицитных углей, которые обладают малой коксуемостью, определяемой по известному способу (,например,уголь ш. 2/7 Лидиевка, пл. 6 6), нооптимальным содержанием в ЖНС фракций разной текучести. Это позволяетрасширить сырьевую базу коксования 15 вовлечением в шихту большего количества малодефицитных углей при сохранении прочности доменного кокса иобеспечит получение экономическогоэффекта за счет снижения стоимости 20 сырья для коксования. 7223 Формула изобретения Способ определения коксуемостиугля и угольной шихты, включающей ихнагрев со скоростью 65-75 град/минодо 600 С с образованием угольнойпластической массы и выделение жидких нелетучих составляющих пластичес 30 кой массы в центробежном поле, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что, с цельюповышения точности способа эа счетопределения содержания фракций различной текучести жидких нелетучих35 составляющих угольной пластическоймассы, выделенные жидкие нелетучиесоставляющие угольной пластическоймассы подают в спиралевидный канал,нагрев которого ведут со скоростью4 р 65-75 град/мин и до температуры600 С одновременно с углем или угольной шихтой, охлаждают их, разделяютканал на различные по длине зоны ипроизводят отбор и взвешивание жидких нелетучих составляющих из этих4 ф зон,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 169283, кл. 0 01 й 9/00, 1964.857223 Составитель А. ПарфеРедактор Г. Волкова Техред М. Коштура ектор Ю, Макарен одписно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,оектна з 7145/41 Тираж 548 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Ра