SU742765A1 - Устройство дл определени параметров пластического состо ни углей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройству дл  определени  параметров пластического состо ни  углей - реологических свойств углей, толщины пластического сло  и усадки, и может быть 5 использовано в коксохимической и других отрасл х промышленности дл  исследовани  углей.

Известно устройство дл  определени  реологических свойств углей в Ю пластическом состо нии 1. Основной частью этого прибора  вл ютс  два стальных рифленых диска, расположенных соосно друг над другом с небольшим зазором (1-2 мм). Нижний диск 15 нагреваетс  электропечью. Верхний диск соединен с электродвигателем через динамометр. Проба угл  засыпаетсы в зазор между дисками; реологические свойства ее оцениваютс  по Ю усилию, необходимому дл  вращени  верхнего диска относительно нижнего.

Прибор имеет следующие недостатки.

1.В нем не обеспечиваетс  слоевой процесс коксовани , и, в частнос-25 ти, не создаютс  услови  дл  пластификации угл  парами продуктов его пиролиза .

2.Степень измельчени  пробы значительно выше, чем степень измель- 30

чени  углей (угольных шихт) при промышленном коксовании.

3. Дополнительное давление на нагрузку не наклсщываетс  и вспучивание загрузки при коксовании про вл етс  в полной мере. Отмеченные недостатки привод т к искажению реологических свойств пластической массы загрузки вискозиметра по сравнению со свойствами этой массы при коксовании в промышленных услови х. Кроме того, прибор нельз  использовать дл  определени  такой важной характеристики пластического состо ни  углей , как толщина пластического сло .

Дл  определени  таких характеристик пластического состо ни  углей, как то.гацина пластического сло  и усадка, используютс  пластометрические аппараты, из которых наиболее совершенным  вл етс  автоматизированный пластометрический аппарат 2. Этот прибор включает в себ  стальной стакан дл  пробы исследуемого материала , помещенный в электропечь, котора  обеспечивает его нагрев снизу. На верхнюю горизонтальную поверхность пробы помещен штемпель, на который опираетс  рычаг с грузом и пером . Перо касаетс  вращающегос  барабана с бумажной лентой. В приборе имеетс  также автоматизированный механиэк дл  прокалывани  пластического сло  и дл  записи усили  при прокалывании; игла этого механизма проходит через отверстие в штемпеле. Слой угл  в стакане имеет достаточно большую толщину, чтобы в нем мог развиватьс  слоевой процесс коксовани . Давление на пробу, передаваемое рычагом через штемпель, приводит к практически полному подавлению вспучивани  пластического сло . Это позвол ет свести до минимума ошибки при определении толщины последнего. Однако в приборе данной конструкции невозможно получить научно обоснованны характеристики реологических свойств пластического состо ни  исследуемого материала, т. е. качественную характеристику пластического сло .

Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможности определени , нар ду с усадкой и толщиной пластического сло  углей и угольных шихт, реологических свойств этих материалов в пластическом состо нии. Дл  этого предлагаетс  ввести в пластический слой насадку, толщина которой мала по сравнению с толщиной пластического сло , а остальные размеры вели ки . Насадка закреплена на конце вала , ось которого совпадает с осью насадки. Вал пропущен через отверстие в штемпеле, посредством которого передаетс  давление на пробу угл . На другом кониэ вала насажен шкив, соединенный через динамометр с электродвигателем. Последний приводит насадку во вращение с заданной скоростью. Насадка должна быть перфорирована дл  предотвращени  накоплени  под ней парогазовых продуктов пиролиза угл ,

Устройство аппарата дл  определени  реологических свойств углей в пластическом состо нии, толщины пластического сло  и уСадки схематически показаны на фиг. 1.

В стальном стакане 1 (внутренний диаметр 110 мм) с перфорированным стальным,днищем помещен стальной дисгр 2 с отверсти ми дл  прохода газов , сид щий на одном валу 3 со шкивом 4. Диаметр диска 40 мм. Оси диска , шкива и стакана совпадают. Вал 3 предохран етс  от соприкосновени  с шихтой, засыпаемой в стакан, при помощи втулки 5. Шихта в стакане подвергаетс  сжатию посредством перфорированного штемпел  6, усилие на который передаетс  рычагом, который используетс  также дл  записи положени  верхнего уровн  загрузки (на фиг. 1 не показан). Шкив 4 приводитс  во вращение асинхронным электродвигателем через пружинный динамометр (на рис. 1 не показаны). Сверху стакан закрываетс  крышкой 7 с центрирующим разъемньа/ вкладьилем 8. В штемпеле б и крышке 7 имеютс  отвер .сти  дл  термопар, измер гсших температуру у дна стакана, на уровне диска , и отверсти  дл  измерени  толщины пластического сло  (на фиг, 1 не показаны), Стакан нагреваетс  по заданному режиму электропечью (не показана ) , обеспечивающей прогрев загрузки преимущественно снизу.

Прибор работает следующим образом

В стакан 1 загружают пробу исследуемого материала так, что диск 2 оказываетс  внутри загрузки на заданном рассто нии от дна стакана. После этого стакан начинают нагревать . При нагреве угл  последний переходит в пластическое состо ние, которое существует в некотором интервале температур. Поэтому в стакане 1 образуетс  пластический слой, перемещающийс  снизу вверх. Положение верхней и нижней границ этого сло  определ ют регул рно по обычной методике (при помощи пластометрической иглы), Когда пластический слой доходит до уровн  диска (о чем можно судить по температуре на уровне последЬего ), включают электродвигатель привод щий диск во вращение, и снимают зависимость усили , необходимого дл  вращени  диска, от времени (или температуры), Это усилие наибольшее , когда диск находитс  у верхней или нижней границы пластического сло , и уменьшаетс  с удалением его от ближайшей границы. Поэтому на полученной зависимости имеетс  минимум который и может служить характеристикой реологических свойств исследуемого угл  в пластическом состо нии, В качестве примара на фиг, 2 приведена зависимость, полученна  дл  концентрата угл  технологической группы К13 (ЦОФ Березовска ) при следующих услови х: скорость нагрева на уровне диска 2,2 град/мин, диаметр шкива 60 мм, скорость вращени  диска 1,6 об/час. Минимальное усилие, необходимое дл  вращени  диска в этих услови х, составл ет 935 г,

При обработке результатов опытов необходимо вводить поправку на отклонение средней скорости нагрева загруки от среднего значени . Тогда коэффициент вариации результатов составл ет 6-7%.

Описанное устройство позвол ет, в отличие от прототипа, определить, нар ду с толщиной пластического сло  и усадкой, реологические свойства углей и шихт в широком диапазоне степени измельчени ,

Фэрмула изобретени 

Устройство дл  определени  параметров пластического состо ни  углей содержащее стакан, помещенный в электропечь , , установленный внутри стакана, соосно с ним, рэгистрирующее устройство, пластометрическую иглу, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона определ емых параметров, оно дополнительно снабжено насадкой в виде диска, закрепленного на валу приводом и измерителем момента, причем насадка установлена в стакане под штемпелем, а вал насадки пропущек через выполненное в штемпеле отверстие соосно с ним и через привод соединен с, измерителем момента.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Справочник коксохимика.. Металлурги . М., т. 1, 1964, с. 286.

2.Авторское свидетельство СССР 215589, кл. G 01 N 33/22, 1965 (прототип).

/700

1600

im

IkOQ

-m

I

1200..

tm

50

4Л температура, с

.Z

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для определения параметров пластического состояния углей, содержащее стакан, помещенный в элек5 щен через выполненное в штемпеле отверстие соосно с ним и через привод соединен с, измерителем момента.