14.9. Спекаемость
При нагревании измельченного угля без доступа воздуха после ухода летучих веществ остается твердый остаток или королек, внешний вид которого зависит от степени углефикации топлива. Порошкообразный твердый остаток дают бурые угли и антрациты, слабоспекшийся - длиннопламенные и тощие каменные угли, спекшийся /несплавленный и сплавленный/ - газовые спекшиеся угли. Сплавленный остаток называется коксом и характеризует особенно ценную группу коксующихся углей, пригодных для использования в металлургическом производстве. В процессе коксования уголь переходит в пластическое состояние, при котором отдельные сохранившиеся зерна связываются или спекаются в однородную массу.
Количественная оценка спекаемости устанавливается пластометрическим методом, определением показателей /индексов/ РОГА и свободного вспучивания.
Пластометрический метод позволяет установить числовое значение усадки Х и толщины пластического слоя Y в миллиметрах. Усадка образца происходит в результате уменьшения объема угля, связанного с выделением газообразных продуктов и измеряется от первоначальной высоты угольной загрузки. Толщина пластического слоя - мощность части пробы угля, находящейся в пластическом состоянии, - определяется путем прокалывания иглой.
Показатель РОГА RI отражает механическую прочность нелетучего остатка. Жирные, коксовые жирные и коксовые угли характеризуются показателем РОГА более 45, газовые, газовые жирные отощенные, газовые жирные и коксовые отощенные, коксовые слабоспекающиеся и отощеннные спекающиеся - 20-45, остальные - 5-20; показатель РОГА антрацита близок к нулю.
Показатель /индекс/ свободного вспучивания SI определяется сравнением контура нелетучего остатка, полученного при быстром нагревании угля в тигле при установленных стандартом условиях, с контуром стандартных образцов /рис.67/. Номер стандартного образца, соответствующий среднему из пяти определений профилю нелетучего остатка, полученного из испытуемого угля, обозначает показатель /индекс/ вспучивания. Показатель SI используется в международной классификации углей
Рис. 67 - Стандартные
профили тигельного кокса /цифрами
показаны индексы вспучивания/
14.10. Коксуемость
Кокс /К/ - остаточный продукт высокотемпературного разложения каменного угля определенного состава или смесей /шихты/ углей. Коксуемостью углей называется свойство измельченного угля спекаться с последующим образованием кокса с установленной крупностью и прочностью кусков. Коксуемость углей определяется при опытном коксовании в лабораторных или полузаводских условиях. В лаборатории устанавливают дилатометрические показатели и тип кокса по системе Грей-Кинга.
Дилатометрические исследования выполняются в процессе нагревания порошкообразного угля в узкой калиброванной трубке, снабженной поршнем /дилатометр/. В процессе изменения температуры нагрева отмечаются сжатие «a» и расширение «b» угля. Коксующая способность - показатель максимального расширения /вспучивания/ угля.
Тип кокса по системе Грей-Кинга(GK) устанавливается сравнением кокса, полученного из угля с инертным материалом при медленном нагревании в установленных стандартом условиях, с эталонной шкалой типов кокса, обозначаемых буквами латинского алфавита. Упрощенная эталонная шкала типов кокса: /A - порошкообразный, B - слегка спекшийся; Д -умеренно твердый /при трении окрашивает пальцы/, матовый и черный; E - сильно растрескавшийся твердый /при трении не окрашивает рук/, серый или черный, с легким блеском; F - твердый, прочный/при трении не окрашивает рук/, излом серый с сильно оплавленной поверхностью; G - твердый, прочный, издает отчетливый металлический звук; G1 -слегка вспученный; G2 - умеренно вспученный; G3 - сильно вспученный.
Показатель максимального расширения /вспучивания/ и тип кокса по системе Грей-Кинга используются в международной системе классификации каменных углей.