Файл: Барон, Л. И. Износ и защита внутренних поверхностей угольных бункеров.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 64

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вия «старых» частиц вследствие их гораздо большей стойкости. Эти особенности важны для правильной оценки различия абразив­ ных свойств отдельных пород при изнашивании ими в одном слу­ чае инструмента при их добыче, а в другом — деталей и футеровки транспортных и погрузочных устройств. В частности, есть все ос­

нования

полагать, что форма и степень абразивности частиц, ха­

рактерных для дайной породы,

 

 

 

 

будут во втором случае оказы­

 

 

 

 

вать более значительное влия­

 

 

 

 

ние, чем в первом, причем сте­

 

 

 

 

пень

относительного

влияния

 

 

 

 

этого фактора будет увеличи­

 

 

 

 

ваться при переходе к менее

 

 

 

 

твердым

изнашиваемым

мате­

 

 

 

 

риалам.

Ясно,

что

к интере­

 

 

 

 

сующей

нас

оценке

степени

 

 

 

 

абразивностн

 

(изиашива ющей

 

 

 

 

способности)

 

сыпучего

угля

 

 

 

 

отмеченные соображения

име­

 

 

 

 

ют самое прямое отношение.

 

 

 

 

К сожалению, далее те от­

 

 

 

 

носительно

немногочисленные

 

 

 

 

испытания, которые были про­

 

 

 

 

ведены

для

определения

 

 

 

 

абразивности

 

раздробленных

 

 

 

 

(сыпучих) минеральных масс,

 

 

 

 

лишь в единичных случаях вы­

 

 

 

 

полнялись на углях.

способов

 

 

 

 

Из

предложенных

 

 

 

 

экспериментального

определе­

 

 

 

 

ния абразивности горных по­

 

 

 

 

род в

раздробленном состоя­

 

 

 

 

нии для углей в той или

иной

Рис. 15. Схема установки

для

испы­

степени

были

использованы

(включая и опытное

использо­

тания на

абразивность по методу

Центрального котлотурбинного

ин­

вание в ходе разработки самой

 

ститута

 

 

методики

испытаний)

лишь

Отметим,

что все они

относятся

немногие,

описываемые

ниже.

к классу 1 упомянутой выше классификации.

Метод Центрального котлотурбинного института {56] был раз­ работан для оценки абразивности углей применительно к условиям работы пылеугольных мельниц. Сущность его заключалась в изме­ рении удельного износа плоских стальных бил, укрепленных на роторе, вращавшемся в камере установки, в которую была засы­ пана проба угля. Схема установки приведена на рис. 15. В кор­ пусе 1 на роторе 2 посредством держателей 3 были укреплены эта­ лонные била 4 размером 30x30x10 мм. С боков корпус был за­ крыт крышками 5 и 6. В нижней части корпуса имелся разгрузоч­

37


ный люк 7, через который уголь ссыпался после опыта в контей­ нер И. Пробу угля объемом 600 см3 засыпали в шахтный бункерпитатель 8. На период испытания на загрузочном отверстии уста­ навливали матерчатый фильтр 9, препятствовавший распростране­ нию пыли. Ротор вращался со скоростью 1600 об/мин. Вращение передавалось через приводной шкив 14. Торсиометр 15, позволяв­ ший измерять крутящий момент, был помещен на конце главного вала 12, вращавшегося в шарикоподшипниках, которые находились в корпусе 10. На стальную балочку равного сопротивления 13 на­ клеивали четыре проволочных датчика сопротивлением по 130 ом. На корпусе торсиометра на текстолитовой втулке были установле­ ны четыре токосъемных бронзовых кольца.

Длительность эксперимента составляла 10 мин. Потерю в весе бил определяли взвешиванием с точностью до 0,1 мг. По резуль­ татам испытаний вычисляли коэффициенты износа: k3, характе­ ризующий удельный износ бил на единицу работы, и kc, характе­ ризующий величину износа в единицу времени, т. е. скорость изнашивания. Для вычисления износа на единицу работы суммар­ ный износ бил делили на величину работы за время испытания, выраженную в киловатт-часах. Скорость изнашивания вычисляли

Уголь

 

 

 

Т а б л и ц а 3

Марка

Износ па еди­ ницу работы, г/квт-ч

Коэффициент износа кэ

Скорость изнашивания, мг/мин

Коэффициент износа

Антрацит..........................................................

... .

АШ

3,0

 

1 0

3,72

1 0

Анжеросудженскнй

 

и АС

0,81

2,7

0,34

0,91

 

Донецкий ..................................................................

 

Г

0,74

2,46

1,06

2,85

Кизеловский ..........................................................

 

0,69

2,3

 

 

 

Черемховский......................................................

 

д

0,67

2,23

0,59

1,58

Александрийский..................................................

 

Б

0,46

1,54

0,59

1,58

Сучанский ..............................................................

 

Т

0,44

1,47

1,05

2,83

Гусиноозерский ......................................................

 

0,44

1,47

0,47

1,26

Воркутский.................................................

 

ПЖ

0,43

1,43

0,32

0 , 8 6

Подгороденскнй............................... ...

 

Т

0,36

1

,

2

 

Челябинский ...........................................................

. . . . . .

Б

0,33

0,84

0,46

1,24

Сумоктинский ...................................

Б

0,28

0,94

 

Подмосковный........................... ... .......................

 

Б

0,27

0,9

0,39

1,05

Кемеровский ..........................................................

 

Т

0,25

0,84

0,27

0,73

Артемовский............... ...

 

0,24

0

,

8

0,36

0,97

Кемеровский ..........................................................

 

ПСР

0,24

0

,

8

0,33

0,89

Кемеровский...........................................................

 

ГР

0,17

0,57

 

 

 

К азанский ..............................................................

 

0,17

0,57

0,19

0,51

Кузнецкий ..............................................................

 

0,17

0,57

0

,

1

2

0,32

Промпродукт...........................................................

 

пж

0,16

0,53

0

,

2

1

0,57

Карагандинский ......................................................

 

0 , 1

0,33

0,14

0,38

Кемеровский..................................................

... .

пж

0,04

0,134

0,09

0,24

38


в миллиграммах за одну минуту. Коэффициенты износа представ­ ляли собой относительные величины, вычислявшиеся по соотноше­ нию между показателями износа на единицу работы и скорости изнашивания для данного угля или породы и значениями соответ­

ствующих показателей для

антрацита

марки АШ и АС, которые,

согласно данным

испытаний, оказались

равны: износ на

единицу

работы 3 г/квт-ч, скорость

из-

Ц [ЮкЛ

 

нашивания до 0,1

м г.

коэффи­

 

Значения

обоих

 

 

 

циентов /гя и /?<■ для

антрацита

2,2

 

 

условно

приняли

равными

10.

18

 

 

Результаты

испытаний раз­

 

 

личных

углей

по

описанной

 

 

 

методике приведены

в табл. 3.

 

 

 

Соотношение между

значе­

 

 

 

ниями

обоих

коэффициентов

 

 

 

износа

показано

на рис.

16.

 

 

 

На основании этих экспери­

 

 

 

ментов была предложена сле­

 

 

 

дующая

классификация

углей

 

 

 

по абразивным свойствам при­

Рис. 16. График соотношения между

менительно к условиям работы

 

коэффициентами /ес и

/гэ

пылеугольных мельниц:

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс угля

 

Коэффициент износа

 

 

Высокой абразивности

 

 

>3

 

 

Повышенной

 

»

 

 

3—1,5

 

 

Средней

 

 

»

 

 

1 ,5 - 0 , 8

 

 

Низкой

 

 

»

 

 

< 0,8

 

Метод Б. Н. Конкина [40], разработанный в Пермском горном институте для оценки абразивных свойств каменных углей, заклю­ чается в истирании стальных образцов о дробленый уголь на одной из машин износа. За критерий абразивности было рекомендовано принимать потерю в весе стального образца за период испытания. При проведении опытов применялись машина лоткового типа и машина МИ-1.

В машине лоткового типа электродвигатель через две ременные передачи приводил во вращение тихоходный текстолитовый шкив, свободно сидящий на неподвижной вертикальной оси. На ободе шкива неподвижно закреплена длинная державка для эталонного образца, изготовленного из стали марки Ст. 3 в форме трехгран­ ной пирамиды. При испытании образец двигался с линейной ско­ ростью 0,42 м/сек в железном желобе, в который предварительно был засыпан измельченный уголь крупностью до 5 мм.

Перед испытанием все ребра эталонного образца тщательно притупляли, чтобы не допустить концентрации на них износа, а поверхности полировали до чистоты металлографического шлифа.

39



Кроме того, образец до начала испытания прирабатывали с углем до получения стабильной шероховатости, соответствующей приня­ тому режиму изнашивания. Свидетельством установления такой шероховатости служила трехкратная повторяемость величин изно­ са за равные отрезки времени. Через каждые 3 ч образец снимали

с машины,

дважды

промывали в очищенном бензине,

 

подсуши­

вали после

каждой промывки и взвешивали с точностью до 0,1 мг.

 

 

 

За показатель абразивности принимали сум­

 

 

 

марный весовой износ за 9 ч работы,

выра­

 

 

 

женной в миллиграммах (промежуточное

 

 

 

взвешивание производили для контроля за

 

 

 

ходом опыта).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема изнашивания угля в машине серий­

 

 

 

ного выпуска МИ-1

(Московского эксперимен­

 

 

 

тального

завода

испытательных

машин

и ве­

 

 

 

сов) изображена на рис. 17. Уголь измельчен­

 

 

 

ный до класса —0,41 мм, подавался

к эталон­

 

 

 

ным образцам,

изготовленным

в виде

двух

 

 

 

дисков из стали 45, через стеклянную

воронку

 

 

 

с резиновой

трубкой.

Верхний диск

был за­

 

 

 

креплен

неподвижно,

а

нижний

вращался

 

 

 

с постоянной скоростью

200 об/мин.

 

На

ниж­

 

 

 

нем диске

постоянно скапливалась

 

угольная

Рис.

17. Схема

испы­

мелочь,

которая

 

постепенно

затягивалась

тания

в машине МИ-1

в зону истирания.

Рабочую поверхность

каж­

прирабатывали до

дого образца перед испытанием тщательно

получения

пятна

касания. Через

 

каждые

20 мин образцы снимали, дважды промывали в бензине и взвеши­ вали с точностью до 0,1 мг. За показатель абразивности испыты­ ваемого угля принимали суммарный весовой (в мг) износ обоих образцов за 1 ч работы.

Разброс результатов при повторении опытов на одних и тех же углях (испытывались угли шести марок) при рассматриваемом методе не превышал ±4%.

Существенными недостатками этого метода, особенно при про­ ведении опытов на машине лоткового типа, является длительность и трудоемкость испытаний.

Л. И. Бароном и В. Л. Долговым [12] разработан метод опре­ деления абразивности мягких пород и, в частности, угля, основан­ ный на истирании цилиндрических стержней невысокой твердости об измельченную горную породу в замкнутом объеме. Авторами данного метода были созданы и испытаны две роторные опытные установки и одна планетарная.

Роторная установка УА-1-П (рис. 18, а) была смонтирована на базе вертикально-фрезерного станка, что позволяло задавать раз­ личные режимы работы. К столу 1 станка прикрепляли поддон 2 двумя болтами 3. В поддон вставляли стакан 4, в который засы­ пали измельченную породу 5. Затем в последнюю погружали на

40