PL 70 695 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest uklad do pomiaru parametrów dylatometrycznych wegla ka- miennego w urzadzeniu do wytwarzania próbek koksu. Parametry dylatometryczne okreslaja charakterystyczne zmiany wysokosci próbki wegla podda- nemu procesowi ogrzewania. W poczatkowej fazie procesu ogrzewania nastepuje zmniejszenie wyso- kosci próbki zwane kontrakcja. Przy dalszym ogrzewaniu wzrost cisnienia gazów w próbce zamknietych wewnatrz utworzonej tzw. warstwy plastycznej powoduje zwiekszenie wysokosci próbki nazywane dy- latacja. Obydwa te parametry, kontrakcja i dylatacja sa bardzo istotne ze wzgledu na prowadzenie pro- cesu w celi rzeczywistej baterii koksowniczej. Pozwalaja okreslic, czy zwiekszenie objetosci danej mie- szanki moze byc niebezpieczne dla baterii i doprowadzi do zakleszczenia sie wsadu po procesie kok- sowania, spowoduje zniszczenie wymurówki celi lub nawet doprowadzi do jej zniszczenia. W przypadku gdy kontrakcja jest wyzsza lub równa dylatacji mieszanka moze byc zastosowana bezpiecznie do pro- cesu w baterii koksowniczej. W przypadku gdy dylatacja jest wieksza od kontrakcji mieszanka stanowi potencjalne zagrozenie. Znana jest metoda Audiberta-Arnu pozwalajaca na okreslenie parametrów dylatometrycznych polegajaca na ogrzewaniu pod stalym cisnieniem slupka uformowanego z badanego wegla i pomiarze zmian jego wysokosci pod wplywem wzrostu temperatury. Poza wymienionymi powyzej parametrami dylatometrycznymi okresla sie temperatury: mieknienia (tI), przy której rozpoczyna sie proces kontrakcji, oznaczajacy poczatek tworzenia sie warstwy plastycznej; kontrakcji (tII), przy której wysokosc próbki osiagnela najnizszy poziom, oraz dylatacji (tIII), przy której wysokosc próbki osiagnela najwyzszy poziom po obnizeniu do poziomu kontrakcji. Ponadto mozna okreslic zakres temperatur stanu plastycznego bedacy róznica pomiedzy (tIII-tI). Znane sa z opisów patentowych: Pat.218482 Retorta do wytwarzania próbek koksu oraz Pat.219308 Sposób i urzadzenie do wytwarzania próbek koksu. Sposób wytwarzania próbek koksu po- lega na umieszczeniu próbki przygotowanego wegla lub mieszanki wegli w retorcie, ubiciu do oczeki- wanego zageszczenia oraz poddaniu procesowi ogrzewania podczas którego nastepuje skoksowanie próbki. Powstaly koks moze byc nastepnie poddany kolejnym badaniom, jak np. reakcyjnosci koksu (CRI) czy wytrzymalosci koksu po reakcji (CSR), co pozwala przetestowac proces technologiczny przed wdrozeniem go do rzeczywistej baterii koksowniczej. Z kolei urzadzenie .do wytwarzania próbek koksu realizuje obecnie tylko etap przygotowania próbki koksu do dalszych badan i samo w sobie nie dostarcza zadnych informacji o testowanej mie- szance wegli. Ponadto temperatura próbki podczas procesu, osiagajaca ponad 900°C, oraz wydziela- jacy sie z niej gaz koksowniczy uniemozliwiaja bezposredni pomiar wysokosci próbki w retorcie, czy to z wykorzystaniem czujników ultradzwiekowych czy optycznych. Znane sa z opisu zgloszenia patentowego JP2009204609 A metoda i uklad do pomiarów para- metrów termoplastycznych próbki wegla podczas koksowania. Próbka wegla mierzonego umieszczana jest w pojemniku, który umieszczany jest w izolacji skladajacej sie z tego samego co próbka wegla, umieszczonego na fundamencie i w pojemniku grafitowym. Calosc jest izolowana cieplnie kolejna war- stwa wegla. Uklad ten zamykany jest w pojemniku kwarcowym zawierajacymi doprowadzenie i odpro- wadzenie gazu roboczego (azotu) oraz port preta pomiarowego. Zmiana polozenia preta pomiarowego obserwowana jest przez laserowy czujnik odleglosci umieszczony poza pojemnikiem kwarcowym po- przez górna powierzchnie portu. Próbka wegla ogrzewana jest za pomoca mikrofal, ze stalym narostem 3°C/min. Uklad do pomiaru parametrów dylatometrycznych wegla kamiennego w urzadzeniu do wytwarza- nia próbek koksu wedlug wzoru zawiera czujnik odleglosci, który umieszczony jest na jednym z konców rury stalowej. Rura stalowa przymocowana jest drugim koncem do glowicy retorty, centrycznie z otwo- rem prowadzacym przechodzacym przez cala glowice retorty. Wewnatrz rury znajduje sie element po- sredni, korzystnie w postaci preta, którego jeden koniec opiera sie na powierzchni obciaznika umiesz- czonego na próbce, a drugi koniec znajduje sie wewnatrz .stalowej rury, w obszarze dzialania czujnika odleglosci. Zmiana wysokosci próbki powoduje zmiane polozenia elementu posredniego, która poprzez czujnik odleglosci odnotowywana jest przez uklad kondycjonowania sygnalów. Umieszczony w glowicy retorty termoelement, którego koniec znajduje sie wewnatrz próbki, pozwala na pomiar temperatury mieszanki wegli podczas procesu koksowania. W urzadzeniu do wytwarzania próbek koksu proces prowadzony jest przy próbce o masie kilku kilogramów, przecietnie ok. 4 kg, przez co lepiej odzwierciedla sklad calej mieszanki. Dzieki systemowi PL 70 695 Y1 3 regulacji temperatury proces ogrzewania pozwala na odwzorowanie warunków temperaturowo-czaso- wych zblizonych do rzeczywistego procesu. Ponadto sam pomiar realizowany jest jednoczesnie z przy- gotowywaniem próbki koksu do dalszych analiz i pozawala uzyskac pierwsze wyniki juz na tym etapie. Istotna cecha wynalazku jest zachowanie szczelnosci retorty podczas procesu, co zapobiega przedo- stawaniu sie do laboratorium gazu koksowniczego, zawierajacego m.in.: wodór, metan, siarkowodór czy tlenek wegla. Dzieki odsunieciu czujnika od glowicy pracuje on w warunkach znamionowych – jego temperatura nie przekracza 40°C. Ponadto jest on chroniony przed szkodliwym wplywem substancji zawartych w gazie koksowniczym i nie jest konieczne plukanie przestrzeni jego pracy gazami obojet- nymi, np. azotem. Przedmiot wzoru uzytkowego zostal przedstawiony na rysunku stanowiacym schemat ideowy ukladu. Uklad do pomiaru parametrów dylatometrycznych wegla kamiennego w urzadzeniu do wytwarza- nia próbek koksu zawiera rure stalowa 2, przymocowana do glowicy 4 retorty pomiarowej 5 do wytwa- rzania próbek koksu, przy czym jeden z konców rury stalowej 2 jest otwarty i umieszczony centrycznie z otworem prowadzacym 8, przechodzacym przez cala glowice, a na drugim umieszczono czujnik od- leglosci 1. Wewnatrz rury stalowej 2 znajduje sie element posredni 3, przechodzacy przez otwór prowa- dzacy 8 w glowicy retorty 4, którego jeden koniec opiera sie na powierzchni obciaznika 6 umieszczonego na próbce 7, a drugi znajduje sie w obszarze dzialania czujnika odleglosci 1. Umieszony w retorcie termo- element 9 sluzy do pomiaru temperatury próbki 7. Czujnik odleglosci 1 i termoelement 9 podlaczone sa do ukladu kondycjonowania sygnalów 10. Ogrzewanie próbki 7 powoduje jej kontrakcje. Nastepnie w wyniku wzrostu cisnienia gazów we- wnatrz utworzonej warstwy plastycznej zwieksza sie wysokosc próbki 7. Zmiana wysokosci jest poprzez element posredni 3 odczytywana przez czujnik odleglosci 1. Temperatury charakterystycznych punktów procesu sa odczytywane przez termoelement 9. Sygnaly z termoelementu 9 i czujnika odleglosci 1 prze- twarzane sa przez uklad kondycjonowania sygnalów 10. PL PLEN 70 695 Y1 2 Description of the formula The subject of the utility model is a system for measuring dilatometric parameters of hard coal in a device for producing coke samples. Dilatometric parameters determine characteristic changes in the height of the coal sample subjected to the heating process. In the initial phase of the heating process, there is a reduction in the height of the sample, called contraction. With further heating, the increase in pressure of gases in the sample enclosed inside the so-called of the plastic layer causes an increase in the height of the sample called diffusion. Both of these parameters, contraction and dilatation, are very important due to the conduct of the process in the cell of a real coke oven battery. They allow to determine whether increasing the volume of a given mixture may be dangerous to the battery and lead to jamming of the charge after the coking process, destroy the cell lining or even lead to its destruction. If the contraction is higher than or equal to the dilatation, the mixture can be safely applied to the coke oven battery process. When the dilatation is greater than contraction, the mixture is a potential threat. The Audibert-Arnu method is known, which enables the determination of dilatometric parameters, consisting in heating a post formed from the tested carbon under constant pressure and measuring changes in its height under the influence of temperature increase. Apart from the dilatometric parameters mentioned above, the following temperatures are determined: softening (tI), at which the contracting process begins, which means the beginning of the formation of a plastic layer; contraction (tII), at which the sample height reached the lowest level, and dilatation (tIII), at which the sample height reached its highest level after being brought down to contraction level. In addition, a plastic state temperature range that is the difference between (tIII-tI) can be determined. They are known from the following patents: Pat. 218482 Retort for the production of coke samples and Pat. 219308 Method and device for the production of coke samples. The method of producing coke samples consists in placing a sample of prepared coal or a mixture of coal in a retort, compacting it to the expected concentration and subjecting it to the heating process during which the sample is coked. The resulting coke can then be subjected to further tests, such as coke reactivity (CRI) or coke strength after reaction (CSR), which allows to test the technological process before introducing it to the actual coke oven battery. On the other hand, the device for producing coke samples currently carries out only the stage of preparing a coke sample for further tests and does not itself provide any information about the tested coal mixture. In addition, the sample temperature during the process, reaching over 900 ° C, and the coke oven gas emitted from it, prevent direct measurement of the sample height in the retort, either with the use of ultrasonic or optical sensors. The method and system for measuring thermoplastic parameters of a coal sample during coking are known from the patent application JP2009204609 A. The measured carbon sample is placed in a container, which is placed in an insulation consisting of the same as the carbon sample, placed on the foundation and in a graphite container. Everything is thermally insulated with another layer of carbon. This system is closed in a quartz container containing the supply and discharge of working gas (nitrogen) and a measuring rod port. The change in the position of the measuring rod is monitored by a laser distance sensor placed outside the quartz container through the upper surface of the port. The carbon sample is heated using microwaves, with a constant increase of 3 ° C / min. The system for measuring the dilatometric parameters of hard coal in the apparatus for producing coke samples according to the pattern includes a distance sensor which is placed at one end of the steel pipe. The steel pipe is attached with the other end to the retort head, centrically with a guide hole passing through the entire retort head. Inside the tube there is an intermediate piece, preferably in the form of a rod, one end of which rests on the surface of a weight placed on the sample, and the other end is inside the steel tube in the area of operation of the distance sensor. Changing the sample height causes a change in the position of the intermediate element, which is recorded by the signal conditioning system through the distance sensor. A thermocouple placed in the head of the retort, the end of which is inside the sample, allows the temperature of the coal mixture to be measured during the coking process. In the device for producing coke samples, the process is carried out with a sample weighing several kilograms, with an average of about 4 kg, which better reflects the composition of the whole mixture. Thanks to the PL 70 695 Y1 3 temperature control system, the heating process enables the mapping of temperature and time conditions similar to the actual process. Moreover, the measurement itself is carried out simultaneously with the preparation of the coke sample for further analyzes and allows to obtain the first results already at this stage. An important feature of the invention is to maintain the tightness of the retort during the process, which prevents the coke oven gas containing, inter alia, hydrogen, methane, hydrogen sulphide or carbon monoxide from entering the laboratory. Due to the removal of the sensor from the head, it works under rated conditions - its temperature does not exceed 40 ° C. Moreover, it is protected against the harmful effects of substances contained in the coke oven gas, and it is not necessary to flush its working space with inert gases, eg nitrogen. The subject of the utility model has been presented in the drawing which is a schematic diagram of the system. The system for measuring the dilatometric parameters of hard coal in the coke sample maker comprises a steel tube 2, attached to the head 4 of the measuring retort 5 for the production of coke samples, one end of the steel tube 2 being open and centered with the guiding hole 8, passing through the entire head, and a distance sensor 1 is placed on the other. Inside the steel pipe 2 there is an intermediate piece 3, passing through the guide hole 8 in the retort head 4, one end of which rests on the surface of the weight 6 placed on the sample 7, and the other is in the area of operation of the distance sensor 1. The thermocouple 9 placed in the retort is used to measure the temperature of the sample 7. The distance sensor 1 and the thermocouple 9 are connected to the signal conditioning system 10. The heating of the sample 7 causes its contraction. Then, as a result of the increase in gas pressure inside the formed plastic layer, the height of the sample increases. The change in height is read by the distance sensor 1 through the intermediate element 3. The temperatures of characteristic points of the process are read by the thermocouple 9. The signals from the thermocouple 9 and the distance sensor 1 by - are generated by the signal conditioning system 10. PL PL