Opublikowano dnia 28 maja 1963 r. £ a POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46940 KI. 10 a, 11/01 KI. internat. C 10 b Akademia Górniczo-Hutnicza*) (Katedra Gospodarki Cieplnej) Kraków, Polska Urzadzenie do pomiaru zageszczania wsadu weglowego dla komór koksowniczych oraz sposób przeprowadzania pomiaru Patent trwa od dnia 30 grudnia 1961 r.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru zageszczania wsadu weglowego dla ko¬ mór koksowniczych oraz sposób przeprowadza¬ nia pomiaru. Pomiar stopnia zageszczenia wsa¬ du weglowego ma istotne znaczenie ze wzgledu na jakosc wyprodukowanego koksu. Im wsad weglowy jest lepiej zageszczony tym wyzsza jakosc uzyskuje koks.Komory koksownicze ladowane sa wsadem weglowym badz to sposobem zasypowym badz tez ubijanym co zalezy od typu wegla stano¬ wiacego wsad. W warunkach, w 'których dyspo¬ nuje sie duzymi zasobami wegla slabo koksuja¬ cego typu 32—34 konieczne jest stosowanie ubi¬ janego ladowania komór koksowniczych w celu zapewnienia dobrej jakosci koksu a takze w ce- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Viggo Gerard. lu niedopuszczenia do nadmiernego wzrostu pecznienia wegla co mogloby spowodowac uszko¬ dzenie komór koksowniczych. Im lepiej jest ubita mieszanka weglowa (wsad weglowy) tym lepsza jest jakosc koksu zarówno co do jego od¬ pornosci na rozkruszanie jak i na scieranie.Za pomoca mechanicznych ubijaków uzyskuje sie wymagane zageszczenie (gestosc) wsadu we¬ glowego w zakresie okolo 1000 kG/m3.W celu zbadania i stwierdzenia faktycznego stopnia zageszczania wsadu nalezy pobrac prób¬ ke z ubitej bryly weglowej, która przez to sa¬ mo ulega zniszczeniu na tej przestrzeni, z któ¬ rej pobrano próbke. Znany sposób pomiaru za¬ geszczania (gestosci) wsadu weglowego pole¬ ga na wtlaczaniu w ubita bryle wegla formy prostokatnej lub okraglej, za pomoca której wy¬ ciaga sie próbke ubitego wegla i odpowiednio oznacza stopien jego zageszczenia. Tym sposo-bem mozna pobrac próbke jedynie z zewnetrz¬ nych warstw bryly po uprzednim rozbiciu jej powierzchni natomiast nie mozna jej pobrac ani ze srodka ani tez z dna bryly.Inny znany sposób pobierania próbki polega na wtloczeniu cienkosciennej rury stalowej w ubita bryle wegla. Wtloczona tym sposobem do rury masa weglowa jest nastepnie poddawa¬ na badaniom laboratoryjnym w celu oznacze¬ nia gestosci. Ten sposób jest jednak bardzo nie¬ dogodny ze wzgledu na duza trudnosc wtlocze¬ nia rury cienkoscienne} w ubita mase, przy czym powstajace przy wtlaczaniu dodatkowe si¬ ly (sciskajace) w duzym stopniu zmieniaja fak¬ tyczna gestosc masy zawartej w rurze. Stad kazdy pomiar nie jest dostatecznie dokladny.Próbki pobrane opisanymi sposobami sa'na¬ stepnie poddawane badaniom laboratoryjnym, które polegaja na wazeniu znanej objetosci próbki. Oznaczenia wymagaja dosc duzej ilosci czasu, zaleznie zarówno od warunków laborato¬ ryjnych jak tez od wprawy obslugi, prowadza¬ cej oznaczenia.Ze wzgledu na przedstawione trudnosci po¬ miary kontrolne i oznaczenie gestosci mieszanki wsadowej przeprowadzane sa na wyrywki i w znacznych odstepach czasu, na przyklad raz na kwartal.Wady dotychczasowych metod usuwa calkowi¬ cie urzadzenie do pomiaru zageszczenia wsadu weglowego dla komór koksowniczych oraz spo¬ sób przeprowadzania pomiaru wedlug wyna¬ lazku.Sposób pomiaru zageszczenia wsadu wedlug wynalazku polega na wykorzystaniu zmian opo¬ ru elektrycznego w ubijanej wilgotnej masie weglowej rejestrowanego za pomoca specjalnego czujnika, umieszczonego w dowolnym miejscu masy weglowej. Czujnik jest zaopatrzony w dwie elektrody, przez które przeplywa staly prad elektryczny, mierzony odpowiednim przy¬ rzadem.Na rysunku fig. 1 przedstawia urzadzenie we¬ dlug wynalazku w przekroju pionowym, a fig. 2 — wykres zaleznosci wielkosci oporu (O) od stopnia zageszczenia wsadu (y).Czujnik 1 sklada sie z dwóch metalowych elektrod 2 o ksztalcie miseczek, do których od strony wewnetrznej sa przylutowane przewody elektryczne 3. Elektrody 2 sa nasadzone na element 4 wykonany najlepiej z masy plastycz¬ nej, o dobranych wlasciwosciach zarówno pod iRrzgledem mechanicznym jak i dielektrycznym.Element 4 ma tak dobrany ksztalt, aby zapew¬ nial stala odleglosc elektrod 2. Czujnik 1 cha¬ rakteryzuje sie minimalnymi wymiarami i je¬ go objetosc nie przekracza 1 cm3. Przewody elektryczne 3 sa polaczone z mostkowym mierni¬ kiem oporu 5, o zakresie zaleznym od wiel¬ kosci powierzchni elektrod 2; na przyklad jezeli powierzchnia jednej elektrody wynosi 50 mm2 wówczas zakres miernika 5 winien wynosic oko¬ lo 50 000 omów. Miernik 5 jest zaopatrzony w skale 6 tak wycechowana, aby pozwalala ona na równoczesny odczyt wartosci oporu (Q), od¬ powiadajacy stopniowi zageszczenia (y) wsadu.Podaje ona bezwzgledna wartosc stopnia zagesz¬ czenia w kg/m3. Tak wycechowana skala umo¬ zliwia natychmiastowy w danej chwili, odczyt stopnia zageszczenia wsadu w komorze.Przed przystapieniem do pomiaru nalezy wy¬ konac na prasie laboratoryjnej charakterystyke próbki mieszanki weglowej stanowiacej wsad z uwzglednieniem podstawowych parametrów jakimi sa: sklad mieszanki wedlug udzialu w niej typów wegla, granulacji, temperatury oraz wilgotnosci. Przeprowadzona charaktery¬ styka próbki pozwala znalezc zaleznosc wielko¬ sci oporu (Q) od stopnia zageszczenia (y) wsadu, gdyz kazdej wielkosci oporu odpowiada odnos¬ na wartosc stopnia zageszczenia (fig. 2). Te za¬ leznosc odczytuje sie wprost ze skali 6.W praktyce pomija sie temperature mieszan¬ ki, a to z tego wzgledu, ze jest ona w zasadzie , wielkoscia zmienna. Stwierdzono bowiem, ze zaleznosc opornosci elektrycznej mieszanki od jej temperatury ma charakter prostoliniowy, skutkiem czego wprowadzenie poprawki nie nastrecza zadnych trudnosci.Pomiar stopnia zageszczenia mieszanki weglo¬ wej przeprowadza sie kolejno w kazdej partii (warstwie) mieszanki zasypanej do skrzyni do ubijania, na wysokosc okolo 50 cm. W kazdej skrzyni jest lacznie osiem warstw. W tym celu wierci sie w dowolnych miejscach scian skrzyni lub w pasmach na wysokosci zasypanej war¬ stwy male otworki, przez które wprowadza sie kilka czujników 1, polaczonych za pomoca prze¬ lacznika z jednym miernikiem 5. Nastepnie przeprowadza sie proces ubijania zasypanej warstwy. Czujniki wskazuja na skali 6 stopien zageszczenia mieszanki a odpowiednia wartosc oporu, równoznaczna z wielkoscia stopnia za¬ geszczenia wskazuje na moment przerwania pro¬ cesu ubijania. Po zasypaniu warstwy mieszanki czujniki wskazuja na skali 6 wielkosc oporu wynoszaca 50 000 omów, co odpowiada zagesz¬ czeniu mieszanki wynoszacemu 0,5 t/m3. Podczas — 2 —ubijania wartosc oporu maleje i dochodzi na przyklad do 10 000 omów, co oznacza, ze stopien zageszczenia mieszanki wzrósl i wynosi 0,93 t/m3. Oznacza to zarazem, ze jezeli dla danej okreslonej mieszanki stopien zageszczenia jest wystarczajacy z punktu widzenia technolo¬ gii koksowania to proces ubijania nalezy przer¬ wac i przystapic do zasypania nastepnej partii (warstwy) mieszanki. Do kazdej, kolejno zasy¬ pywanej warstwy wprowadza sie czujniki i dla kazdej warstwy dokonuje sie pomiaru. Wynik pomiaru winien byc jednakowy w kazdej war¬ stwie. Po zakonczeniu ubijania czujniki pozosta¬ wia sie wewnatrz ubitej bryly weglowej, prze¬ wody zas obcina sie przy sciance skrzyni, przy czym czujniki przepadaja wraz z wsadem co nie ma zadnego niekorzystnego wplywu na jakosc lub sklad chemiczny koksu.Sposób pomiaru zageszczania wsadu weglo¬ wego wedlug wynalazku pozwala na wykonanie pomiaru bez jakichkolwiek uszkodzen bryly wsadowej, a ze wzgledu na mozliwa dowolnie duza ilosc punktów pomiarowych, daje doklad¬ ny pomiar stopnia zageszczenia, który mozna uznac za bezbledny. Wazna cecha sposobu we¬ dlug wynalazku jest równiez to, ze pomiar mo¬ zna przeprowadzac podczas pracy agregatów i to zarówno dla poszczególnych ubijanych warstw mieszanki, jak tez dla wszystkich warstw la¬ cznie. PL