Определение физико-механических свойств кокса

Весь кокс после взвешивания переносят в ящик аппарата для сбрасывания, размещая его равномерно по всей площади ящика, и производят однократное сбрасывание кокса на металлическую плиту с высоты 1,8 м.

После сбрасывания весь кокс аккуратно собирают и вручную производят определение ситового состава на ситах с квадратными отверстиями размером 60х60, 40х40, 25х25 и 10х10 мм в течение 4 мин, после чего подсчитывают выход отдельных классов кокса в граммах и процентах. Результаты записывают в протокол (таблица 6.3).

По ситовому составу кокса после сбрасывания определяют крупность кокса Σ₄₀ в процентах (Σ₄₀ — сумма классов кокса более 40 мм). Полученные результаты записывают в протокол (таблица 6.3).

Кокс крупностью более 25 мм (классы более 60, 60—40 и 40—25 мм) после испытания на сбрасывание загружают в барабан, который вращают 6 мин (300 оборотов). После этого остаток кокса в барабане взвешивают, а коксовую мелочь подвергают ситовому анализу на ситах с квадратными отверстиями размером 25х25 и 10х10 мм в течение 4 мин. Полученные результаты в граммах и процентах записывают в протокол (таблица 6.3).

По результатам испытания кокса в барабане определяют прочность кускового кокса в процентах: П₂₅ (выход кокса более 25 мм) и П₁₀ (выход кокса класса 0 - 10мм).

Расхождения между результатами двух определений (коксований) не должно превышать 3 абс.%. За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов двух определений.

Если расхождение между результатами двух определений более 3%, проводят третье определение.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов двух наиболее близких определений в пределах допустимых расхождений.

Таблица 6.3. - Определение ситового состава и прочности кускового кокса

Определение прочности тела кокса

Весь кокс после испытания в барабане дробят в лабораторной щековой дробилке до размера частиц 0 — 13 мм, выделяют кокс класса 3 — 6 мм просеиванием через сита с круглыми отверстиями диаметром 6 и 3 мм. Кокс класса менее 3 мм отбрасывают, а более 6 мм измельчают в несколько приемов в лабораторной двухвалковой дробилке с гладкими валками, постепенно сужая щель между валками от 6 до 4 мм до полного прохождения всего кокса через сито с размером отверстий диаметром 6 мм. При этом кокс класса менее 3 мм при каждом рассеве отбрасывают, а класса 3 — 6 мм собирают вместе и присоединяют к полученному при предварительном дроблении кокса в щековой дробилке.

Примечание. Для точности регулирования щели между валками удобно пользоваться шаблонами — железными пластинками толщиной 6 и 4 мм. Допускается измельчение кокса вручную.

Кокс класса 3—6 мм просушивают на противне в сушильном шкафу в течение 2—3 ч, затем высыпают на противень или плиту, тщательно перемешивают, распределяют по поверхности ровным слоем толщиной не более 10 мм и делят на 20 квадратов (по 5 квадратов в ряду). В мерный стакан или цилиндр вместимостью 50 см³ от каждого квадрата отбирают пробу кокса и уплотняют в течение 10 с на вибраторе, затем досыпают коксом того же класса крупности, а избыток удаляют стальной линейкой. Кокс из мерного стакана взвешивают с погрешностью не более 0,05 г и результат взвешивания заносят в протокол (таблица 6.4). Так же готовят вторую пробу.

Масса кокса объемом 50 см³ является относительным показателем насыпной массы кокса.

Цилиндр аппарата для определения прочности тела снимают с крестовины, отвинчивают пробку и извлекают стальные шары. Половину пробы кокса загружают в цилиндр, после чего в этот цилиндр, расположенный наклонно, осторожно загружают все шары, засыпают вторую половину пробы, навинчивают пробку и ставят цилиндр в крестовину аппарата.

Аналогично производят загрузку второго цилиндра.

После установки цилиндров в крестовину аппарата включают мотор. Обработку кокса в цилиндрах заканчивают после 1000 оборотов, затем производят рассев каждой пробы кокса на сите с круглыми отверстиями диаметром 1 мм.

Показатель выхода кокса класса более 1 мм в процентах характеризует прочность тела кокса (П_с).

За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Расхождения между результатами параллельных определений при одновременном испытании не должны превышать 1,5 абс.%.

Если расхождения между результатами двух определений более 1,5%, определение повторяют. Результаты заносят в протокол (приложение 2).

Таблица 6.4. - Определение прочности тела кокса класса 3 — 6 мм.

Вопросы

1. Чем отличается процесс коксования от процесса спекания?

2. Какими свойствами характеризуется кокс?

3. Объясните, как формируется монолитный твердый остаток в процессе коксования углей?

4. Какие функции выполняет кокс в доменном процессе, и какие показатели его качества оказывают основное влияние на эти функции?

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ

Отчет по лабораторному практикуму оформляется в соответствии со стандартом СТП УрФУ и состоит из отчетов по отдельным лабораторным работам. Общий отчет по практикуму должен иметь титульный лист и содержание.

Титульный лист считается листом № 1 и не нумеруется, далее номера страниц ставятся внизу посередине. Каждый лист должен иметь поля: левое – 20 мм, верхнее – 20 мм, нижнее – 20 мм, правое – 10 мм.

Нумерация работ и внутренняя рубрикация выполняются в соответствии с порядком выполнения студентом или бригадой лабораторных работ.

Каждый отчет по лабораторной работе в обязательном порядке должен содержать: сводную таблицу средних результатов и обязательный вывод по этим результатам.

Если работа по каким-либо причинам не привела к положительным результатам (поломка оборудования, отключение воды или энергии), причина должна быть также проанализирована.

Рисунки и таблицы оформляются в соответствии со стандартом.

Содержательная часть отчета должна включать:

1) краткое изложение сущности используемого метода анализа и порядка выполнения работы;

2) описание объекта анализа;

3) результаты проведенных измерений, включая все параллельные;

4) результаты расчета определяемого показателя;

5) выводы, касающиеся оценки полученного значения экспериментально определяемого показателя.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Кауфман А. А. Технология коксохимического производства: учебное пособие / А. А. Кауфман, Г. Д. Харлампович. Екатеринбург: ВУХИН–НКА, 2005. 288 с.

2 Химическая технология твердых горючих ископаемых: Учеб. для вузов/Под ред. Г.Н. Макарова и Г.Д. Харламповича. – М.:Химия.1986. 496 с.

3 Грязнов Н.С. Основы теории коксования. М.: Металлургия, 1976. 312 с.

4 Аналитическая химия и технический анализ угля: Учебник для техникумов/ И.В. Авгушевич, Т.М. Броновец, И.В. Еремин и др. – М.: Недра, 1987. 336 с.

5 Русьянова Н. Д. Углехимия: учебное пособие / Н. Д. Русьянова. М.: Наука, 2000. 316 с.

6 Глущенко И. М. Теоретические основы технологии горючих ископаемых: учебное пособие для вузов / И. М. Глущенко. М. : Металлургия, 1997. 296 с.

7 Королева Н. В. Физико-химические методы исследования углей и продуктов их переработки: учебное пособие / Н. В. Королева. М.: МХТИ им. Д. И. Менделеева, Химия, 1981. 48 с.