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: 69

Скачиваний: 0

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

нос полосы-эталона при истирании пробы угля крупностью 5-- 10 мм. Снижение интенсивности изнашивания полосы-эталона при испытаниях на истирание с ростом крупности кусков угля оказа­ лось достаточно четко выраженным.

Данные эксперименты хорошо согласуются с приведенными в работе [6] кривыми, описывающими зависимость коэффициента внешнего трения от крупности сыпучего ма­ териала. Это можно объяснить тем, что с уменьшением крупности частиц увеличивает­ ся их суммарная поверхность и соответст­ венно возрастает величина площади кон­ такта с изнашиваемым телом. Прямым следст­ вием является рост общей силы трения и, как результат, повышение интенсивности изна­ шивания.

 

 

 

Рис. 23.

Схема

 

 

 

испытания аб­

 

 

 

разивных

 

 

 

свойств

угля

 

 

 

применительно к

 

 

 

условиям

изна­

 

 

 

шивания

внут­

Крупность угля, мм

ренних

поверх­

ностей

 

бунке­

Рис. 22. Зависимость среднего весового

ров:

 

1 — расходным

износа эталонной

полосы,

выраженного

бункер;

 

2 — ис­

в относительных

числах,

от крупности

пытуемым

уголь;

3 — изнашивае­

кусков угля

 

мым

образен,

Первые в комплексе

проведенных авторами

книги

исследова­

ний экспериментальные определения ударной абразивности углей

были

выполнены на простейшей установке (рис.

23), имитировав­

шей

износ внутренней поверхности бункера при

падении на нее

кусков угля [9].

плитки размером

Изнашиваемые образцы представляли собой

400X400X40 мм, изготовленные из строительного раствора соста­ ва 1 :2, с пределом прочности при сжатии 100 кгс/см2. Так как в большинстве бункеров при загрузке уголь падает на наклонные стенки днища, которые расположены под углом 45° к горизонту,

47


Изнашиваемые образцы укладывали на подставку, наклоненную

кгоризонту тоже под углом 45°.

Врасходный бункер, находившийся на высоте 1,5 м от образ­

ца-плитки, засыпали 50

кг исследуемого угля

крупностью 25—

50 мм. При открывании

задвижки выпускного

отверстия расход­

ного бункера уголь падал на изнашиваемый образец. До и после проведения опыта образец взвешивали с точностью до 1 г. В ка­ честве показателя ударной абразивности принимали потерю в весе образца-плитки после сбрасывания на нее с высоты 1,5 м всей пробы угля (50 кг) крупностью 25—50 мм. Для получения надеж­ ного среднего значения показателя ударной абразивности каждый эксперимент повторяли 10 раз. Конечный показатель вычисляли как среднюю арифметическую.

угля

Комбинат

 

Марка

 

1

АТорезантрацит

Т Донецкуголь

ОС

К

Ж

ГКрасноармейскуголь

ГДонецкуголь

ГМакеевуголь

ДКрасноармейск-

уголь

 

 

 

Т а б л и ц а

6

 

 

 

Коэффициент крепостиугля /

­

Коэффициент ударнойабразив­ ности

Шахта

Пласт и его геологи­

Показательудар абразивностиной ',аг

 

ческий символ

 

 

 

 

«Красная Звазда»

Наддроновский К.\

1,60

19,0

0,70

№ 27

Гольдштейнов-

1,63

21,3

0,79

№ 18

скпй hb

 

1,70

25,1

0,93

Фоминский /lg

2 1

Ремовский hs

1,65

2 1 , 0

0,78

№ 9

Кащеевскнй

Л;

1,80

27,0

1 , 0 0

«Ново-Моспнно»

Кальмпусский

1и,

0,77

12,4

0,46

«Сорокино» № 2

Прасковеевский / | 8

0,24

5,4

0 , 2 0

«Глубокая»

Ливенский li10

0,34

7,0

0,26

№ 4 «Ливенка»

Смоляниновский / ( 7

0 , 2 1

3,5

0,13

«Ново-Игиатьев-

Ливенский /г1 0

0,19

2

, 2

0,03

ская»

 

 

 

 

 

 

№ 29

Смоляниновский /г7

0,48

8

, 1

0,30

1 2

Паровичный К 8

0,50

5,7

0 , 2 1

им. Ф. Кона

Родинский Kg

 

13,2

0,49

№ 2 «Водяная»

0,67

1 0 -бис

Софиевский

0,7

1

0 , 2

0,38

«Иово-Бутовка»

Бутовский rii

0,95

13,0

0,48

№ 40

Вышележащий 118

1,03

8,9

0,33

№ 42

Аршинный Кв

1 , 1 2 1 0 , 2 0,38

48


Для сравнительных сопоставлений были вычислены показатели ударной абразивности в относительных единицах. За единицу были приняты, как и при анализе результатов испытаний мелкораздроб­ ленных углей, показатели ударной абразивности для антрацита шахты № 9 комбината Торезантрацит (из пласта Кащеевского). Значения относительных показателей ударной абразивности обоз­ начим через k'.

 

 

 

О

0,2

0,6

0,6

0,8

1,0

1,2

1,6

1,6

1,8

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Рис. 24. Сопоставление коэффициентов ударной абра­

 

 

 

зивности k'

с

соответствующими

им

 

коэффициентами

 

 

 

крепости / угля по шкале проф. М. М. Протодьяконова

 

 

Результаты

экспериментов приведены в табл. 6.

 

 

сти

Сопоставление относительных показателей ударной абразивно­

исследованных углей с коэффициентами их крепости показаны

на

рис.

24.

Как видим, экспериментальные

точки,

хотя

и с раз­

бросом,

обнаружили

корреляцию с линейной зависимостью.

 

Статистическая

обработка результатов

экспериментов (170 то­

чек) методом наименьших квадратов позволила

получить следую­

щую зависимость:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U -

0,54/.

 

 

 

 

 

(2)

 

Коэффициент корреляции для данной зависимости составил 0,9.

Поскольку

метод толчения

является

одним

из

видов

динамиче­

ских испытаний, такую корреляцию с показателями ударной абра­

зивности углей

можно считать в принципе закономерной.

Величину k'

в дальнейшем будем называть к о э ф ф и ц и е н ­

т о м у д а р н о й а б р а з и в н о с т и .

Для выяснения относительной значимости динамической состав­ ляющей износа при воздействии углей разной крепости было ре-

4 Л. И. Барон

49



шено разбить экспериментальные данные по величине / па четыре группы (менее 0,25; 0,25—0,75; 0,75—1,25; более 1,25) и сопоста­ вить групповые средние значения этого коэффициента со средними величинами соотношения k'lk"

Результаты сопоставления показаны на рис. 25.

На рисунке видно, что значения соотношений k'lk" (цифры, стоящие у точек) с увеличением крепости угля закономерно снн-

Рис. 25. Сопоставление средних величин

Рис.

26. Принципиальная схема

соотношения k'lk"

с групповыми сред­

прибора для определения удар­

ними коэффициента

крепости f угля по

ной

абразивности углей методом

шкале проф. М. М. Протодьяконова

барабанной пробы

жаются:

если для наиболее слабых углей

(/<0,25) величина k'lk"

составила

И,27, то для наиболее крепких углей из числа испытан­

ных (/>1,25) она снизилась до 0,97. Таким образом, для слабых углей динамическая составляющая абразивности приобретает, как показали опыты, превалирующее значение при изнашивании внут­ ренних поверхностей угольных бункеров. Можно полагать, что та­ кое же значение она имеет и в процессах изнашивания барабанных грохотов шнековых устройств, барабанных питателей.

Имея

в виду принципиальную целесообразность

использования

удобных

лабораторных

приборов для достаточно

быстрого опре­

деления

интегральных

показателей горнотехнологических свойств

горных пород [3] и, в частности, углей, авторы книги решили иссле­ довать возможность использования для испытаний на ударную абразивность метода барабанной пробы, как известно, оправдав­ шего себя в ряде близких по характеру технических приложений.

Для проведения опытов был разработан специальный барабан­

ный

прибор [10], принципиальная

схема

которого показана

на

рис.

26.

В барабане диаметром 400

мм

были

установлены

две

полки.

В него были засыпаны 4 кг исследуемого угля крупностью

25—50 мм. В качестве изнашиваемых образцов

применяли плитки

50