Способ определения оптимальной температуры нагрева невспучивающегося угля перед формованием и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к производству кокса, преимущественно к технологии производства формованного кокса, и позволяет повысить точность определения. Проводят одностороннее прессование проб угля, нагретых до различных температур, в замкнутом термостатированном объеме под постоянным давлением; в процессе прессования измеряют усилие, действующее на поверхность угольной загрузки, противоположную поверхности прессования, находят максимальную скорость возрастания зтого усилия, сравнивают полученные значения с величиной, соответствующей максимуму на предварительно найденной зависимости между максимальной скоростью возрастания усилия и выходом пластических формовок при формовании, и температурой нагрева. Устройство для осуществления способа содержит рабочую камеру 1, снабжен (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3929770/23-26 . (22) 16.07.85 (46) 15.03.88. Бюл. N 10 (7 1) Восточный научно-исследовательский углехимический институт (72) В,Б. Глейбман, М.Я. Клисс, Е.М. Литвин, П.Я. Нефедов, А.И.Попов и Н.Н. Чарушникова (53) 662 ° 741(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 281404, кл. G 01 N 33/22, 1965.

Труды института горючих ископаемых. М.: Изд-во АН СССР, 1963 т.ХХ. с. 92-97. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ

ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА НЕВСПУЧИВАЮЩЕГОСЯ УГЛЯ ПЕРЕД ФОРМОВАНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к производству кокса, преимущественно к тех(д11 4 С О1 N 33/32, С 10 В 53/08 нологии производства формованного кокса, и позволяет повысить точность определения. Проводят одностороннее прессование проб угля, нагретых до различных температур, в замкнутом термостатированном объеме под постоянным давлением; в процессе прессования измеряют усилие, действующее на поверхность угольной загрузки, противоположную поверхности прессования, находят максимальную скорость возрастания этого усилия, сравнивают полученные значения с величиной, соответствующей максимуму на предварительно найденной зависимости между максимальной скоростью возрастания усилия и выходом пластических формовок при формовании, и температурой нагрева.

Устройство для осуществления способа содержит рабочую камеру 1, снабжен1381391 ную электронагревателем 2, верхний плунжер 3, систему нагружения 4, съемный плунжер 5,,опирающийся на измерительную балку 6 с тензометром 7, который через усилитель 8 подключен к регистрирующему прибору 9. 2 с.п, ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к производству кокса, преимущественно к технологии производства формованного кокса.

Цель изобретения — повышение точности определения. 5

На фиг. 1 изображена устройство, общий вид; на фиг. 2 — изменение скорости возрастания усилия на неподвижном плунжере при прессовании углей; на фиг..3 — графики зависимостей выхода формовок и максимальной скорости возрастания усилия от температуры нагрева угля (поясняется выбор значения максимальной скорости возрастания усиусилия, отвечающего оптимальной тем15 пературе разных угольных шихт)

Устройство для осуществления предлагаемого способа соодержнт рабочую ,камеру 1, снабженную электронагревателем 2, верхний плунжер 3, систему 4 нагружения, соединенную с рабочей камерой и верхним плунжером. В нижней части камеры установлен съемный плунжер 5, опирающийся на датчик усилия,,закрепленный на рабочей камере и

,представляющий собой измерительную балку 6 с термокомпенсированным тензометром 7. Тензометр через дифференцирующий операционный усилитель 8 подключен к регистрирующему прибору (самописцу) 9.

Устройство работает следующим образом.

Пробу испытуемого нагретого угля вносят в разогретую до требуемой температуры рабочую камеру 1 в которую затем вводят верхний плунжер 3. С по мощью системы 4 нагружения создают требуемое постоянное во времени уси- 4р лие на плунжер 3, который преобразует его в давление на угольную загрузку. Усилие выбирают таким, чтобы создаваемое на уголь давление было примерно равно давлению в пресс-формовочной машине, Для машин разной конструкции это давление различно, но находится в пределах 0,5-1,5 ИПа.

В начальный момент после наложения давления некоторая часть усилия верхнего плунжера 3 через загрузку передается нижнему плунжеру 5, а остальная часть этого усилия расходуется на трение сыпучего угля о стенки рабочей камеры 1. По мере пластификации загрузки усилие на нижнем плунжере 5 возрастает, стремясь к величине усилия на подвижном (верхнем) плунжере 3. Усилие на неподвижном (нижнем) плунжере 5 измеряется с помощью балки 6 и тензометром 7 преобразуется в электрический сигнал, который поступает на вход дифференцирующего операционного усилителя 8. В результате дифференцирования выделяется составляющая электрического сигнала, пропорциональная скорости усилия на неподвижном плунжере, которая регистрируется самописцем 9.

Типичные формы результирующих кривых приведены на фиг. 2.

По окончании определения балка 6 поворотом вокруг вертикальной оси отводится в сторону и под действием приложенного усилия угольная загрузка и нижний плунжер 5 выталкиваются из реторты. После чистки устройство готово к новому опыту.

Значение максимальной скорости возрастания усилия, отвечающее оптимальной температуре нагрева угля перед формированием, находят в единич.— ных опытах с использованием данного вида пресс-формовочной машины. В ходе этих опытов изменяют температуру нагрева угля, подаваемого на машину, и определяют выход и качество пластичесКих формовок. Одновременно при каждом устойчивом значении температуры нагрева отбирают пробу нагретого угля и подвергают ее прессованию в предлагаемом устройстве, определяя

1381391

20 максимальную скорость возрастания усилия на поверхности, противоположной прессующей. В результате такого опыта получают графики эависнмостей выхода формовок и максимальной скорости возрастания усилия от температуры нагрева угля, приведенные на фиг. 3. Определив по первому иэ указанных графиков оптимальную температуру нагрева, при которой наблюдается максимальный выход пластических формовок, находят соответствующее ей значение максимальной скорости возрастания усилия. В дальнейшем 15 оптимальную температуру определяют, сопоставляя фактическое значение максимальной скорости возрастания усилия с тем, которое было найдено в указанных единичных опытах.

Пример 1. Шихту, состоящую из 607. газовых и 4ОХ отощенно-спекающих и тощих углей формовали на гусеничной пресс-формовочной машине при постоянной производительности 25

5 т/ч.

Шихту, поступающую на формование, нагревают последовательно до температур, лежащих в интервале 445-475 С.

На выходе из машйны при каждом значении установившейся температуры отбирают пробы пластических формовок, отделяют их от несформованного угля, определяют их выход в процентах и оценивают качество.

Параллельно при тех же температурах отбирают пробы нагретого угля и, подвергают одностороннему прессованию с предлагаемом устройстве. Масса пробы составляет 8 r, диаметр рабочей камеры 20 мм, давление под верхним плунжером 0,5 МПа, что соответствует давлению в гусеничной пресс-формовочной машине. При прессовании измеряют усилие на неподвижном (нижнем) плун- 45 жере 5 с помощью операционного усилителя 8.

Полученные в результате опыта данные приведены графически на фиг, 3, где даны зависимости выхода формовок и максимальной скорости возрастания усилия от температуры нагрева угля.

Как видно из графиков фиг, З,максимальный выход формовок при их удов-. летворительном качестве наблюдается д при температуре нагрева угла 466 С.

Этой температуре соответствует значение максимальной скорости возрастания усилия на неподвижном плунжере, равное 11 Н/с. Таким образом, при фомовании на гусеничной пресс-форма\ вочной машине оптимальной является температура, при которой максимальная скорость возрастания усилия на неподвижном плунжере составляет

11 Н/с.

В дальнейшем при использовании предлагаемого способа определение оптимальной температуры нагрева для пресс-формовочной машины осуществляют, изменяя температуру угля до тех пор, пока значение максимальной скорости возрастания усилия не достигнет названной величины. При этом нет необходимости в использовании прессформовочной машины.

Пример 2. Шихту аналогично примеру -1 формуют на двухшнековом прессе с клиновидным мундштуком при производительности 1 т/ч. Давление на входе в мундштук составляет

1,5 ИПа. При определении оптимальной температуры.по предлагаемому способу давлемие на угольную загрузку поддерживают на уровне 1,5 МПа.

В этом случае наибольший выход формовок (93X) наблюдается при темпео ратуре угля 458 С и максимальной скорости возрастания усилия на неподвижном плунжере 2,6 Н/с. Таким образом, при использовании двухшнекового пресса оптимальной является температура, при которой максимальное значение скорости возрастания усилия составляет 2,6 Н/с.

Формула изобретения

1. Способ определения оптимальной температуры нагрева невспучивающегося угля перед формованием, включающий отбор проб угля, нагретого до различных температур, и одностороннее прессование проб угля в замкнутом термостатированном объеме под постоянным давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, в процессе прессования измеряют усилие, действующее на поверхность угольной загрузки, противоположную поверхности прессования, находят максимальную скорость возрастания этого усилия, сравнивают полученные значения с величиной, соответствующей максимуму на предварительно найденной зависимости между максимальной скоростью возрастания усилия и вы1381391

%в.

Выходом пластических формовок при формовании, и температуру нагрева угля.

2. Устройство для определения оптимальной температуры нагрева невспу ивающегося угля перед формованием, одержавшее термостатированную камеру, установленные в ней верхний нагружаемый и нижний плунжеры и систему нагружения верхнего плунжера, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности определения, камера снабжена датчиком усилия, взаимодействующим с нижним плунжером и связанным с регистрирующим прибором.

1381391

Ж0 Е5 4 70 475

Жюгр зура юергЬ у р С

Рие.3

Редактор Е. Копча

Заказ 1180/39

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул. Проектная, 0

% 80 ь 50

Ъ(1

Е0 ъь

) »

А о еслтА формодом:

Рыхлом лоВерхмость, формоВки разделе

Составитель Ю. Тимофеев

Техред Л. Олийнык Корректор В. Бутяга

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 C)

ZS

80 Ъ

Р5

Р0 4

М

9 ь