SU49473A1

SU49473A1 - The method of determining the plasticity of coal during their heating

Info

Publication number: SU49473A1
Application number: SU172766A
Authority: SU
Inventors: И.В. Геблер
Original assignee: И.В. Геблер
Priority date: 1935-07-11
Filing date: 1935-07-11
Publication date: 1936-08-31

Description

По современным воззрени м степень разм гчени или в зкость угл в пластическом состо нии вл етс одним из параметров , характеризующих коксовые угли.According to modern views, the degree of softening or viscosity of coal in the plastic state is one of the parameters characterizing coke coals.

Существующие способы дл определени степени разм гчени дают или только качественную характеристику влени (способ Foxwell-Fuel, 3, 1924) или же, дава числовую характеристику, имеют недостаток в отсутствии общеприложимости дл спекающихс углей всех типов (методы flgde-Brennst-Chemie, 5,86, 1929; Baum Heuser-QlLickauf, 1931, S. 432; Pieters, Kooprnaus и Howers-Fuel, 13, 82, 1934; Сапожникова- Хими твердого топлива , 1935 г., вып. 1. стр. 34), будучи пригодными только дл жидкоплавких углей или же, наоборот, только дл углей с умеренной степенью разм гчени . Кроме того, некоторые из указанных методов требуют довольно сложной обстановки при продолжительности опыта приблизительно от 1-2 часов.Existing methods for determining the degree of softening provide either only a qualitative characteristic of the phenomenon (Foxwell-Fuel method, 3, 1924) or, giving a numerical characteristic, have the disadvantage of not being applicable to sintering coals of all types (methods flgde-Brennst-Chemie, 5, 86, 1929; Baum Heuser-QlLickauf, 1931, S. 432; Pieters, Kooprnaus and Howers-Fuel, 13, 82, 1934; Sapozhnikov- Chemistry of Solid Fuel, 1935, Issue 1. p. 34), being fit only for liquid-melting coals or, conversely, only for coals with a moderate degree of softening. In addition, some of these methods require a rather complicated situation, with the duration of the experiment from about 1-2 hours.

Предлагаемый метод вл етс приложймым дл спекающихс углей всех типов и дает возможность в течение короткого времени (10-15 минут) получить числовую характеристику степени пластичности угл при определенных (стандартных ) услови х. Метод может быть использован в широкой практике поThe proposed method is applicable to sintering coals of all types and makes it possible within a short time (10-15 minutes) to obtain a numerical characteristic of the degree of plasticity of the coal under certain (standard) conditions. The method can be used in a wide practice on

оценке и характеристике спекающихс углей.evaluation and characterization of sintering coals.

Мала продолжительность опыта, простота определени и несложность прибора допускают большую продуктивность при производстве определений и обусловливают их невысокую стоимость.The duration of the experiment is small, the simplicity of the determination and the simplicity of the instrument allow for greater productivity in the production of determinations and determine their low cost.

Получаемые числа пластичности имеют следующие значени : 1) они устанавливают градации в характере спекающихс углей, в св зи с чем могут лечь в основу промышленной классификации их; 2) они могут служить одним из параметров коксующей способности углей, так как дл углей или их смесей, доставл ющих 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 угл происходит снижение чисел пластичности в св зи с тем, что при этом текучесть угольного расплава уменьшаетс и он становитс менее однородным.The resulting plasticity numbers have the following meanings: 1) they establish gradations in the character of sintering coals, and therefore they can form the basis for the industrial classification of them; 2) they can serve as one of the parameters of the coking ability of coals, since for coals or their mixtures that deliver good coke, these numbers lie within certain limits; 3) plasticity numbers characterize the change in coal during oxidation and determine the degree of their oxidation, since the oxidation of coal results in a decrease in plasticity numbers due to the fact that the flowability of the coal melt decreases and it becomes less uniform.

Предлагаемый способ определени пластичности каменных углей при их нагревании заключаетс в том, что поверх, помещаемой в печь пробы исследуемого угл в виде брикета насыпают песок,, подвергают во врем нагревани проб/ и песок действию нагрузки и определ ют пластичность -угл по количеству , св занного углем при его разм гчении .The proposed method for determining the plasticity of stone coals when they are heated consists in that sand is placed on the top of the sample of test coal in the form of a briquette, and is subjected to loading during the heating of the samples / and sand and is determined by the amount of coal when it softens.

Дл осуществлени предлагаемого способа может быть применен прибор, изображенный на прилагаемом чертеже; фиг. 1 изображает разрез прибора без рубки и цилиндра; фиг. 2-трубку при бора; фиг.З и 4-цилиндр прибора в двух проекци х.To implement the proposed method, the device shown in the attached drawing can be applied; FIG. 1 shows a section of the device without a wheelhouse and a cylinder; FIG. 2-tube boron; Fig. 3 and the 4-cylinder device in two projections.

Прибор, который может быть при-менен дл осуществлени способа, состоит из стального диска 7 с привинчивающейс муфтой 2, внутри которой проходит стальной стержень 3, имеющий ;«а нижнем конце навинчивающийс поршень 4. При помощи винта 5 стержень может закрепл тьс в любом положении. В муфту снизу вставл етс и закрепл етс винтом б стальна трубка 7 (длина трубки 7 зависит от высоты трубчатой печи, в которой производитс нагревание) (фиг. 2) с двум отверсти ми диаметром 6 мм внизу дл выхода газов. В таком виде прибор вл етс собранным. Дл чистки прибора он легко разбираетс .A device that can be used to carry out the method consists of a steel disk 7 with a screw-in sleeve 2, inside which a steel rod 3 passes, having a screwed piston 4 at the lower end. With the help of a screw 5, the rod can be fixed in any position . A steel tube 7 (length of tube 7 depends on the height of the tube furnace in which heating is performed) (Fig. 2) with two 6 mm holes at the bottom for gases to escape is inserted and secured to the sleeve with a screw. In this form, the device is assembled. It is easily disassembled for cleaning.

Стальной цилиндр 8 (фиг. 3) дл большей устойчивости по отношению к высокой температуре может быть сделан из жароупорного хромо-никельжелезного сплава (Ni : , Cr:15Vo, Fe: ) со вставным дырчатым дном «меет площадь сечени (в свету) 1 см. При помощи шипов, имеющихс в-верхней части, цилиндр этот может укрепл тьс в трубке 7, дл чего внизу последней имеютс соответствующие прорезы.Steel cylinder 8 (Fig. 3) for greater resistance to high temperature can be made of a heat-resistant chromium-iron alloy (Ni:, Cr: 15Vo, Fe:) with a plug-in perforated bottom with a cross section (clear) 1 cm With the help of spikes located in the upper part, this cylinder can be fixed in the tube 7, for which there are corresponding cuts at the bottom of the latter.

Опыт по определению степени разм гчени угольного расплава производитс следующим образом. На дно цилиндра кладетс кружок из асбестовой бумаги толщиной 0,5-0,7 мм и затем помещаетс 1 г возДушно-сухого угл (из лабораторной пробы) в измельчении, соответствующем прохождению через сито 324 отв/см. Так как получаемые числа не завис т непосредственно от веса угл , а лишь от его поверхности в трубке, то уголь с целью ускорени работы может быть вз т меркой емкостью 1,85 см, в которую уголь насыпаетс ложечкой и избыток срезаетс металлической пластинкой .The experiment to determine the degree of softening of the coal melt is carried out as follows. A circle of asbestos paper with a thickness of 0.5-0.7 mm is placed on the bottom of the cylinder and then 1 g of air-dried coal (from a laboratory sample) is placed in a grinding that corresponds to the passage through a 324 sieve / cm sieve. Since the resulting numbers do not depend directly on the weight of the coal, but only on its surface in the tube, to accelerate the work, coal can be taken with a 1.85 cm tank, into which coal is poured with a spoon and the excess is cut off by a metal plate.

При помощи стального цилиндра, плотно вход щего в трубку, и ручного пресса уголь сдавливаетс в трубке до высоты 8 мм, дл чего на цилиндре имеетс соответствующа метка. Объемный вес прессованного угл в трубке составл ет около 1,23 г/см. Незначительное количество мелкого порошка угл , остающегос у стенок трубки в месте соприкосновени с поверхностью брикета, удал етс путем опрокидывани и легкого постукивани трубки.With the aid of a steel cylinder, which fits tightly into the tube, and a hand press, the coal is compressed in the tube to a height of 8 mm, for which there is a corresponding mark on the cylinder. The bulk density of the compressed carbon in the tube is about 1.23 g / cm. The insignificant amount of fine coal powder remaining on the tube walls at the point of contact with the surface of the briquette is removed by tilting and tapping the tube.

На поверхность спрессованного угл помещаетс 3 г песка; песок беретс крупный и с округленными зернами. Наиболее пригодным дл этого вл етс Вольский кварцевый песок из карьеров близ ст. Привольска , Р зано-Уральской жел. дор. Песок этот, согласно техническим услови м, вл етс нормальным при испытании цементов, причем беретс фракци между ситами 64 и lAAome/CM (толщина проволок соответственно равна 0,4 и 0,3 ММ; ширина отверстий 0,85 и 0,533 мм}. В этом же гранулометрическом составе песок беретс и при работе с углем, дл чего он может быть прин т как стандартный.3 g of sand is placed on the surface of the compacted carbon; The sand is coarse and with rounded grains. Volsky quartz sand from quarries near Art. Privolska, Zan-Ural railway dear This sand, according to specifications, is normal when testing cements, and the fraction between the sieves 64 and lAAome / CM is taken (the wire thickness is 0.4 and 0.3 MM, respectively; the width of the holes is 0.85 and 0.533 mm}. The same granulometric composition of the sand is taken when working with coal, for which it can be taken as standard.

Песок перед употреблением должен быть прокален, а остающийс не поглощенным при опытах, будучи прокаленным дл удалени смол ного кокса, практически не содержит посторонних веществ и после поверочного просеивани ,через указанные сита может быть вновь употребл ем.Before use, the sand should be calcined, and remaining not absorbed during the experiments, being calcined to remove tar coke, practically does not contain foreign substances and after the calibration sifting, through these sieves can be reused.

Трубка с углем и песком вставл етс в трубку 7 прибора, поршень опускаетс на поверхность песка и на верхний конец стержн помещаетс груз в 1 кг, что создает давление на поверхность песка в 1 . Нагрев трубки с углем производитс в вертикальной трубчатой электрической печи, в которой устанавливаетс температура в 850°. Снизу в печь помещаетс термопара. Нагревание ведетс в продолжение 5 минут, после чего груз снимаетс и прибор переноситс на штатив.A tube with coal and sand is inserted into the tube 7 of the device, the piston is lowered onto the sand surface, and a load of 1 kg is placed on the upper end of the rod, which creates pressure on the sand surface of 1. The carbon tube is heated in a vertical tubular electric furnace in which the temperature is set at 850 °. A thermocouple is placed in the oven below. Heating is maintained for 5 minutes, after which the load is removed and the device is transferred to a tripod.

Трубка с углем и песком, еще накаленна , при помощи щипцов вынимаетс и песок высыпаетс в тарированный фарфоровый тигель или лодочку, где он быстро остывает и затем взвешиваетс , Разность, полученна вычетом этого песка из первоначального его количества, т. е. из 3 г, дает количество песка, св занного с углем, и характеризует степеньA tube of coal and sand, still heated, with tongs is taken out and sand is poured into a tared porcelain crucible or boat, where it cools quickly and then weighed. The difference obtained by deducting this sand from its original quantity, i.e. from 3 g, gives the amount of sand associated with coal and characterizes the degree

разм гчени угл . При быстром нагреве уголь, воспринима тепло главным образом с боковых cTopoHj. разм гчаетс во всей массе и под давлением проникает в песок, заполн пустоты между зернами , причем в тонких струйках быстро закоксовываетс . Разм гченна угольна масса с большею текучестью успевает до затвердевани дальше проникнуть в слой песка и соответственно этому св зывает ббльшее его количество, которое остаетс фиксированным в коксе.size gcheni ang. When coal is rapidly heated, heat is perceived mainly from the lateral cTopoHj. softens throughout the mass and under pressure penetrates into the sand, filling the voids between the grains, and in thin streams quickly coking. The softened coal mass with greater fluidity, before hardening, penetrates further into the sand layer and accordingly binds more of it, which remains fixed in the coke.

Количество песка, фиксированного в коксе, пересчитываетс на 1 кв. дм поверхности угл , т. е. вес песка после опыта умножаетс на 100, и таким образом получаютс отчетливо выраженные числа, характеризующие пластические свойства угл при данных услови х ведени опыта. Весь опыт заканчиваетс в продолжение 10 минут.The amount of sand fixed in the coke is recalculated per square meter. dm of the coal surface, i.e., the weight of the sand after the experiment is multiplied by 100, and thus there are clearly expressed numbers characterizing the plastic properties of the coal under these conditions of experience. The whole experience ends in 10 minutes.

Жирные спекающиес угли (ПЖ) дают числа - от ПО до 150 и больше, коксовые (К) 30-40, тощие спекающиес 8-25.Fat sintering coals (RV) give numbers - from SW to 150 and more, coke oven (K) 30-40, lean sintering 8-25.

Все взвешивани выполн ютс с точностью до 0,01 г, при более точной работе и низких числах-1 мг. Расхождение результатов при параллельных опытах не превышает по отношению к среднему значению.All weighings are performed with an accuracy of 0.01 g, with more accurate work and low numbers of 1 mg. Discrepancy of results with parallel experiments does not exceed in relation to the average value.

При очень тощих спекающихс угл х количество поглощенного песка составл 4ет несколько сотых грамма (например , 0,08 2), причем уменьшаетс точность определени . Этот недостаток может быть устранен путем применени в таких случа х не трубки вышеуказанного размера, а коробки с шириной, равной диаметру трубки, и той же высотой, но такой длины, чтобы площадь внутреннего сечени коробки была больше внутреннего сечени трубки, например, в два или три раза. Тогда соответственно увеличиваетс количество поглощенногоWith very thin sintering coals, the amount of absorbed sand was 4 hundredths of a gram (e.g., 0.08-2), and the determination accuracy decreases. This disadvantage can be eliminated by using in such cases not a tube of the above size, but a box with a width equal to the diameter of the tube and the same height, but of such length that the internal cross-sectional area of the box is larger than the internal cross-section of the tube, for example, two or more. three times. Then the amount of absorbed

песка (например, вместо 0,08 г-0,16 или 0,24 г) и, тем самым, будет достигнута больша чувствительность и точность определени . При пересчете на 1 кв. дм получатс числа того же пор дка, что и при работе с трубкой.sand (e.g. instead of 0.08 g-0.16 or 0.24 g) and, thereby, greater sensitivity and accuracy of determination will be achieved. In terms of 1 square. The dm will produce numbers of the same order as when working with the handset.

При окислении угл происходит снижение характеристических чисел, так как при этом уменьшаетс текучесть угольного расплава и он становитс менее однородным.Oxidation of coal results in a decrease in the characteristic numbers, as this reduces the fluidity of the coal melt and it becomes less uniform.

Дл одного первично-жирного угл „ при окислении его в лаборатории (при 105°), наблюдалось следующее изменение чисел пластичности:For one primary fat coal, during its oxidation in the laboratory (at 105 °), the following change in plasticity numbers was observed:

Свежий уголь140Fresh coal140

Через 70 часов . 82After 70 hours. 82

168 ,, 46168 ,, 46

„ 240 ,, .28 18“240 ,, .28 18

410410

Таким образом, изменени угл при окислении или степень окисленносги его весьма легко и быстро устанавливаютс насто щим способом.Thus, carbon changes during oxidation or the degree of oxidation of carbon are very easily and quickly established by this method.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims

1, A method for determining the plasticity of coal when it is heated, characterized in that sand or similar granular material is poured over the sample coal being placed in the furnace in the form of a briquette, during heating the sample and sand are subjected to loading and the plasticity of the coal is determined by the amount of sand associated with coal when it is softened.

2. For carrying out the method according to claim 1, use an apparatus consisting of a coupling 2 with a shaft 3 missed inside it, equipped with a piston 4, a tube 7 fixed in the sleeve 2 and fixed in the tube 7 of the cylinder 8, which serves to place the coal with sand sample and supplied with a perforated dong.

Oeigo 1

CVSG-, S

- € 3