Описание метода и порядок определения структурной прочности кокса

Структурная прочность кокса определяется согласно ГОСТ 9521-74 "Метод определения коксуемости каменных углей", который предусматри­вает подготовку и испытания пробы кокса на прочность его тела, обо­значаем индексом Пс в процентах.

2.1. Аппаратура

Для проведения испытаний применяют:

- аппарат для определения прочности тела кокса (класса 3-6 мм) с приводным механизмом, мотором и счетчиком оборотов с автоматическим отключением. Внутренний диаметр цилиндров аппарата 25±1 мм, высо­та 310±0.5мм. Цилиндры изготовляют из стали марки I5X25T или 15X25.
Чистота обработки внутренних поверхностей цилиндров должна соот­ветствовать классу 7 по ГОСТ 2789-73. В каждый цилиндр помещается 5 стальных шаров диаметром 15.08мм по ГОСТ 3722-81. Скорость вращения цилиндров 25 об/мин;

- стакан мерный с внутренним диаметром 30 мм, высотой 71 мм и вмести­мостью 50 см³;

- набор сит с ячейками круглого сечения диаметром 6,3 и 1 мм с под­доном и крышкой;

- весы лабораторные с погрешностью взвешивания не более 0.1 кг и 0.01 г, набор гирь 2 кг;

- противни, совки и др.

2.2.Подготовка кокса к испытанию

Отобранный кокс в количестве 1 кг дробят до размера частиц 0-13 мм, выделяют класс 3-6 мм кокса 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 дробилке или в ступке до полного прохождения всего кокса через сито с размерами 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.

Кокс класса 3-6 мм просушивают на противне в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 2-3 ч, затем высыпают на противень, тщательно перемешивают, распределяют по поверхности ровным слоем тол­щиной не более 10 мм и делят на 4 квадрата. В мерный стакан или цилиндр вместимостью 50 см³ от каждого квадрата отбирают пробу кокса и уплотняют в течение 10 с, а затем досыпают коксом того же класса крупности, а избыток удаляют стальной линейной. Кокс из мер­ного стакана взвешивают с погрешностью не более 0.05 г и результат взвешивания заносят в протокол. Также готовят вторую пробу. Масса кокса объемом 50 см³ является относительным показателем насыпной массы кокса.

Рис.1. Прибор для определения структурной прочности кокса

1 – цилиндры с шарами;

2 – мотор;

3 – счетчик с автоматическим отключением

2.3. Испытание кокса

Цилиндр аппарата для определения прочности тела кокса 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 (Пс)

где б - масса кокса более 1 мм;

а - масса исходной пробы в объеме 50 см³.

За окончательный результат испытания принимают среднее арифмети­ческое результатов двух параллельных определений. Расхождение между результатами параллельных определений при одновременном испытании не должны превышать 1,5 %. Если расхождение между результатами двух оп­ределений более 1.5 %, определение повторяют. Результаты заносят в протокол следующей формы:

Протокол испытания кокса на структурную прочность

№ цилиндра	Масса 50 см^3кокса, г (а)	Выход кокса, г	Показатель прочности тела кокса Пс (выход кокса размером более 1 мм), %
Размер кусков, мм	Потери, %
более 1(б)	0-1

3. Техника безопасности при работе

Работу выполняют при строгом соблюдении общих правил, действую­щих в данной лаборатории:

1.Начинать работу с разрешения преподавателя.

2.Не оставлять рабочее место без разрешения преподавателя или лаборанта.

3.Перед включением установки в сеть необходимо проверить правильность ее заземления.

4.Соблюдать осторожность при включении прибора в электросеть.

5.Производить рассев проб кокса в вытяжном шкафу.

6.Во избежание термического ожога пробу высушенного кокса вынимать из сушильного шкафа с помощью щипцов.

4. Контрольные вопросы

1. Какими свойствами характеризуется кокс?

2. Как изменяются показатели качества доменного кокса при увеличении содержания в шихте слабоспекающихся газовых углей и изменении скорости нагрева шихты?

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

4. Чем объясняются различные требования к показателям качества кокса, применяемого в доменном, литейном, электротермическом и агломерационном процессах?

5. Методы определения механической прочности кокса?

5.Литература

1. Глущенко И.М. Теоретические основы технологии горючих ископаемых. М. Металлургия. 1990. с. 178-201.

2. Харлампович Г.Д., Кауфман А.А. Технология коксохимического производства. Учебник для вузов.- М.:Металлургия, 1995. 384с.

3. Новый справочник химика и технолога/ СПб.: АНО НПО

«Мир и Семья», АНО НПО «Профессионал», т.5 2002

4. Кауфман А.А. Мастер коксового производства. Екатеринбург: Изд. ВУХИН, 2002 -227 с.

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

5. Справочник коксохимика, т.2. -М.: Металлургия, 1965.-С. 254-255.

Металлургический кокс представляет собой совокупность кусков различного размера и формы, поэтому для его характеристики при­меняют понятие гранулометрический состав, т.е. массовую долю в процентах различных классов по крупности. Для определения грану­лометрического состава кокса производят анализ его пробы общей массой 300 кг путем рассева ее на ситах с квадратными отверстиями 6 х 6, 10 х 10, 25 х 25, 40 х 40, 60 х 60, 80 х 80 мм.

Качество доменного кокса ухудшается при содержании в нем кус­ков размером > 80 и < 25 мм, поэтому показателем его качества может считаться коэффициент равномерности гранулометрического состава как частное от деления массовой доли кусков размеров, находящихся в пределах 25—80 мм, на массовую долю кусков крупностью > 80 и < 25 мм.

Крупность кускового кокса может быть охарактеризована и средним диаметром, который определяют по формуле

Дата добавления: 2015-05-10