Файл: Тютюнников Ю.Б. Получение кокса из слабоспекающихся углей.pdf

80

что при увеличении в теплоносителе кислорода от 0 до 1% при различной температуре нагрева гигроскопиче­ ская влажность углей несколько увеличивается.

Выход летучих при нагреве всех углей теплоносите­ лями с различным содержанием кислорода также в зна­ чительной степени изменялся. Следует отметить одина­ ковую закономерность в изменении гигроскопической влажности и выхода летучих, заключающуюся в том, что с увеличением температуры нагрева малометаморфизированных углей в инертном газе выход летучих и гигроскопическая влажность уменьшаются. При нагреве таких углей до температуры около 200° С в теплоноси­ теле с содержанием от 1 до 3% кислорода выход лету­ чих увеличивается. Аналогичное положение наблюда­ лось В. С- Веселовским [11], который отмечал, что при медленном нагреве малометаморфизированного угля до температуры около 150° С к углю присоединяется кис­ лород и образуются пероксидные комплексы, которые разрушаются при повышенных температурах. Очевидно, при скоростном нагреве аналогичные комплексы обра­ зуются при более высоких температурах, так как ско­ рость повышения температуры больше, чем скорость реакции образования комплексов.

В углях высокой степени метаморфизма типа ОС в результате увеличения выхода летучих такие комплек­ сы образуются при более высокой температуре (260— 350° С). Увеличение выхода летучих из углей при нагреве в кислородосодержащем теплоносителе объясняется тем, что реакции образования комплексов превалируют над реакциями термической деструкции угля. При исполь­ зовании в качестве теплоносителя перегретого водяного пара и температуре нагрева 200—350° С для всех углей наблюдается закономерное уменьшение выхода летучих и гигроскопической влажности.

Изменение показателей спекаемости углей при на­ греве в среде теплоносителя различного состава контро­

проведены опыты по изучению влияния состава газооб­ разного теплоносителя на вязкость углей, а также опре­ делялосьмаксимальное усилие деформации, а при жидкоплавкомсостоянии углей определялся темпера­ турный интервал пластичности.

82

Максимальное усилие деформации F и его зависи­ мость от температуры теплоносителя и количества кис­

носителя практически одинаково влияют на усилие де­ формации и что изменение его абсолютной величины определяется только степенью нагрева угля.

* С повышением температуры нагрева угля, даже в среде инертного теплоносителя, уменьшается темпе­ ратурный интервал жидкоплавкого состояния и увели­ чивается вязкость пластической массы. В этом же на­ правлении, но более интенсивно, изменяется характер пластической массы, когда в теплоносителе содер­ жится кислород. Если в теплоноситель добавить 3% кислорода, жидкоплавкое состояние исчезает уже при нагреве угля до 200°.

Угли нагревали в среде азота и перегретого водяно­ го пара. При этом, несмотря на одинаковые температу­ ры нагрева (200° С), в среде перегретого водяного па­ ра температурный интервал пластического состояния и вязкость пластической массы практически не изменя­ лись. Дальнейшее повышение температуры нагрева до 260—350° С приводило к заметному уменьшению интер­ вала пластичности, однако при всех температурах ин­ тервал пластичности в среде перегретого пара оставал­ ся большим, чем при нагреве в среде азота.

Механическая прочность формовок, полученных из обработанных углей, испытывалась по двум методикам: 1) сбрасыванием; 2) определением структурной проч­ ности формовок по Грязнову [14]. При изготовлении из обработанного угля формовок условия их формования и дальнейшей термической обработки сохранялись по­ стоянными:

84

Результаты испытаний механической прочности фор­ мовок, полученных из угля, обработанного теплоноси­ телем с различными температурой и содержанием ки­ слорода, приведены на рис. 20, 21.

Из угля марки Д после нагрева в среде инертного газа до температур 200, 260 и 350° С получались фор-

мовки с увеличивающейся механической прочностью, наибольшая величина которой (почти в 2 раза прево­ сходящая механическую прочность формовок из исход­ ного угля) получается в результате обработки угля при

350° С.

Введение в состав теплоносителя кислорода снижа­ ет механическую прочность формовок из длиннопламен­ ного угля, причем уменьшение прочности тем больше,

85