спікливість вугілля
Визначення спікливості вугілля
Одним з найбільш важливих, якщо не найважливішим, напрямком використання кам'яного вугілля є його переробка в металургійний кокс - твердий продукт високотемпературного (> 900 ° C) розкладання кам'яного вугілля без доступу повітря, що володіє певними властивостями. Далеко не всі вугілля здатні спекаться, тобто переходити при нагріванні без доступу повітря в пластичний стан з наступним утворенням пов'язаного нелетучего залишку. Якщо цей спечений залишок відповідає вимогам, що пред'являються до металургійного коксу, то говорять про коксованості вугілля. Таким чином, коксованість є спекаемость, але перше поняття вужче. Спікається вугілля марок Г, Ж, К, ОС, але металургійний кокс можна отримати тільки з вугілля марки К або з суміші вугілля, яка за властивостями наближається до них. Така суміш називається шихтою. Для оцінки спікливості застосовують багато методів, заснованих на різних принципах. Їх можна розділити на три основні групи:
- засновані на характеристиці нелетучего залишку після термічного розкладання вугілля;
- засновані на здатності вугілля спекать інертні домішки;
- характеризують пластичність розм'якшеної вугільної маси.
Прикладом методу, що відноситься до першої групи, є визначення типів коксу по Грей-Кінгу. Воно проводиться шляхом коксування зразка вугілля в стандартних умовах і порівняння зовнішнього вигляду отриманого нелетучего залишку з еталонними зразками. До другої групи зараховується, наприклад, встановлення індексу Рогу. Випробуваний зразок спекают в стандартних умовах з інертною добавкою (антрацит) і перевіряють міцність на стирання отриманого твердого тіла в барабані Рогу. Ставлення зруйнованої і непорушний частини зразка характеризують індексом Рогу.
У нашій країні в якості стандартного методу визначення спекающей здатності прийнятий пластометричні метод Сапожнікова-Базилевич. Прийнято вважати, що чим більше товщина пластичного шару, тим більше спекающая здатність даного вугілля. Цей метод, що відноситься до третьої групи, дозволяє оцінити не тільки спекаемость даного вугілля, але і підібрати шихту для коксування. Це можливо тому, що товщина пластичного шару шихти - величина, близька до адитивної, і наближено виражається наступною формулою:
y - товщина пластичного шару шихти, мм;
yi - товщина пластичного шару кожного компонента, мм;
n - число компонентів.
Аналіз спекающей здатності проводиться в пластометричні апараті Сапожникова, що дозволяє оцінити не тільки величину y, а й усадку шихти x, що виражається теж в міліметрах і характеризує зміну обсягу шихти до і після коксування. Експериментально показано, що товщина пластичного шару і, відповідно, спекающая здатність вугілля проходить через максимум з ростом ступеня вуглефікації. Показники спікливості і коксованості залежать від петрографічного складу і метаморфізму вугілля.
Кожен з наведених методів дає більш-менш надійні результати тільки для певних технологічних груп вугілля, а тому знаходить обмежене застосування. Надійність визначення спікливості даного вугілля можна підвищити, використовуючи паралельно кілька методів при дослідженні одного зразка.
Не всі мікрокомпоненти можуть спекаться навіть в разі вугілля, що володіють найбільш сприятливою для спікливості ступенем вуглефікації. Якщо метаморфизм вугілля допускає наявність у нього спікливості, то переходять в жидкоподвижного стан вітрини і ліптініт, причому в'язкість пластичної маси останнього нижче, і, відповідно, її плинність вище, ніж у вітриніту. Інертініт зовсім плавиться. Мікрокомпоненти проміжної групи семівітрініта розм'якшуються при нагріванні, але пластичного шару не утворюють. Не відповідають умовам участі в спіканні мікрокомпоненти називають отощающими і відносять до них групу інертініта і умовно 2/3 маси групи семівітрініта.