Общие сведения. Способность углей спекаться является одним из важнейших их свойств, определяющих возможность получения из угля прочного кускового кокса

Способность углей спекаться является одним из важнейших их свойств, определяющих возможность получения из угля прочного кускового кокса.

О спекающей и коксующей способности угля первое качественное представление получают по внешнему виду коксового королька (нелетучего остатка), образующегося при анализе угля на выход летучих веществ путем нагревания навески аналитической пробы угля без доступа воздуха и ее прокаливания *. Например, коксовыми считают угли, образующие сплавленный и нормально вспученный королек. Угли неспекающиеся для производства кокса непригодны.

Численное выражение для спекаемости углей было впервые предложено английским ученым Кампредоном (1895 г.). Максимальное весовое количество песка, спекаемого 1 г измельченного угля при нагревании смеси без доступа воздуха, было принято за число, выражающее спекающую способность угля. Для неспекающикся углей это число получилось равным нулю, для хорошо спекающихся коксовых углей - оно достигало 17.

Этот принцип определения спекаемости угля по количеству спекаемого им инертного материала положен в основу и некоторых современных методов исследования углей на спекаемость.

Важнейшей характеристикой коксового королька, определяющего спекаемость угля, является степень его вспученности. Это вспучивание происходит в период пластического состояния угля, когда идет процесс его разложения с образованием газообразных и парообразных продуктов. Газы и пары стремятся удалиться из пластической массы. Встречая на своем пути сопротивление массы, они распирают ее, в результате чего происходит вспучивание королька при затвердевании массы. В зависимости от вязкости пластической массы вспучивание королька будет тем больше, чем больше ее вязкость, и наоборот, чем меньше вязкость массы, тем меньше вспучиваемость королька.

Таким образом, численное выражение степени вспучивания коксового королька может также служить характеристикой спекаемости углей.

Современные углехимические лаборатории характеризуют спекаемость углей следующими числовыми показателями: спекающей способностью угля (по ГОСТ 2013 - 49); числами вспучивания - дилатометрическими показателями в приборе ИГИ – ДМеТИ (по ГОСТ 14056 - 68); индексом свободного вспучивания королька, индексом Рога (по ГОСТ 9318 - 79).

Последние два метода определения спекаемости применяют при международной классификации углей.

Коксуемость углей характеризуют следующими показателями:

пластометрическими показателями - толщиной пластического слоя у и величиной усадки угля х (по ГОСТ 1186 - 69);

дилатометрическими показателями на приборе Одибера - Арну (по ГОСТ 13324 - 67);

типом кокса, получаемого по методу Грей-Кинга.

Последние два метода определения коксуемости применяют при Международной классификации углей.

Коксуемость углей характеризуют также (по ГОСТ 9521 - 65) показателями физико-химических свойств кокса, полученного в результате коксования пробы испытуемого угля или смеси углей в лабораторной печи:

S₄₀ - крупности кокса (содержание в коксе класса > 40 мм), %;

П₂₅ и П₁₀ - прочности кускового кокса (содержание в коксе классов > 25 мм и 0 - 10 мм после испытания кокса в барабане), %;

П_с - прочности тела кокса класса > 1 мм после обработки пробы кокса класса 3 - 6 мм на истирание во вращающемся цилиндре со стальными шарами.