Способ обработки угля

 

Изобретение относится к технологии измельчения каменных углей. Целью изобретения является повышение эффективности измельчения и ускорение разупрочнения. Способ обработки угля включает размещение его в герметичной камере и разупрочнение путем обработки углекислым газом под давлением с последующим измельчением, причем одновременно с размещением угля в герметическую камеру дополнительно помещают эталонный образец угля с датчиком порогового давления, а разупрочнение ведут несколькими циклами при температуре 293-304 К, причем в каждом цикле давление углекислого газа повышают до величины порогового давления, а затем сбрасывают до атмосферного. Выход характерных фракций увеличивается в два раза. Время разупрочнения снижается до 60 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(АИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 5 В 02 С 23/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4386323/23-33 (22) 09.02.88 (46) 28.02.90. Бюл. № 8 (71) Московский горный институт (72) А.В.Астахов, А.И.Кецлах, Л.Н.Экономова, С.П.Хазов и В.Ф.Шагаров (53) 621.926.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 228846, кл. В 02 С 23/06, 1968.

Авторское свидетельство СССР № 1384336, кл. В 02 С 23/06, 1986. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ УГЛЯ (57) Изобретение относится к технологии измельчения каменных углей.

Целью изобретения является повышение эффективности измельчения и ускореИзобретение относится к технологии измельчения каменных углей и может быть использовано в горном деле, энергетике и химической промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности измельчения и ускорение разупрочнения.

В герметичную камеру помещают уголь, подвергаемый обработке,и эталонный образец угля с датчиком порогового давления. В камеру под давлением подают углекислый газ. Обработку .ведут несколькими циклами при температуре окружающей среды, но не более критической 304 К, причем в каждом цикле давление углекислого газа повышают до порогового значения, а затем сбрасывают до атмосферного ° ние разупрочнения. Спосо," обработки угля включает размещение его в герметичной камере и разупрочнение путем обработки углекислым газом под давлением с последующим измельчением, причем одновременно с размещением угля в герметичную камеру дополнительно помещают эталонный образец угля с датчиком порогового давления, а разупрочнение ведут несколькими циклами при температуре

293-304 К, причем в каждом цикле давление углекислого газа повышают до величины порогового давления,а затем сбрасывают до атмосферного. Выход характерных фракций увеличивается в два раза. Время разупрочнения снижается до 60 мин, 1 табл.

При этом о достижении порогового

1ю давления судят по хаотическим деформациям эталонного образца угля, ре- Ю гистрируемым тензометрическим мето- 4 )) дом. (5

Обработку угля углекислым газом ВиМ осуществляют при температуре не выше вф) критической (Т „с, 304 К), так как в этом случае и при достижении порогового давления газа происходит конденсация СО в порах угля. Образующиеся многочисленные жидкие включения оказывают разупрочняющее действие во всем объеме угля. Температурные условия такой конденсации СО технологически благоприятны, так как выполняются при обычных температурах окружающей срецы.

Уголь насыщают углекислым газом под давлением не меньше порогового.

1546145

Величина пороговых давлений различная для разных марок углей, но замет-. но меньше величины критического давления для СО8. В объеме угля давление газа повышается действующими там силовыми полями до критического и выше.

В этом случае при Т Т „р со, в порах угля происходят фазовые переходы гаэ — жидкость, что вызывает резкие беспорядочные деформации обрабатываемого материала, которые регистрируются тензодатчиком, наклеенным на эталонный образец.

Каждый цикл обработки заканчивают быстрым уменьшением давления до атмосферного, так как процесс неравновесной десорбции также способствует разупрочнению угля. Кроме того, быстрый сброс давления, вызывающий всестороннее расширение материала, стимулирует раскрытие микротрещин, которые сорбируют насыщающий газ при следующем цикле обработки, что также ведет к большему раэупрочнению угля.

Пример. Образцы выбирают из прочного антрацита (шахта нКоммунист", пласт q"). Эталонный образец изготавливают в форме кубика со стороной 15 мм и с помощью клея

БФ-2 крепят к нему тензодатчик. Весь уголь и эталонный образец помещают в герметичную камеру, имеющую ныводы от тензодатчика к измерительному прибору и снабженную термодатчиком ИС542 для регистрации температуры. Повышают давление углекислого газа в камере, насыщают им уголь при температуре порядка 293 К (Т„ следя при этом за показаниями измерительного гальнанометра. По достижении порогового давления, о.чем свидетельствуют беспорядочные резкие колебания стрелки измерительного гальванометра, давление выдерживают в течение 10 мин, затем сбрасынают давление дб атмосферного. Обработку повторяют еще три раза, извлекают уголь иэ камеры, подвергают его из" мельчению путем воздействия механическими нагрузками на гидропрессе и дальнейшему ситовому анализу.

Один цикл обработки занимает

20-25 мин. Опыт показывает, что тричетыре цикла достаточны для того, чтобы после воздейстния на уголь разрушающих нагрузок (с помощью гид ропресса, вибромельницы, бойка

;и т.д.) снизить содержание исходной нераэдробленной фракции до нуля и в несколько раэ увеличить выход харак- терной фракции.

Образцы антрацита делят на пять партий.

Пороговое давление 4,7 МПа.

Перная партия — контрольные необработанные углекислым газом образцы.

Вторая партия — образцы, обработанные за один цикл насыщения.

Третья партия — образцы, обработанные эа дна цикла.

Четнертая партия - образцы, обработанные эа три цикла.

Пятая партия — образцы, обработаннье эа четыре цикла.

Данные ситового анализа (в нес.7) для пяти партий образцов приведены в таблице.

Ситоной анализ показывает, что

25 при использовании предлагаемого способа уменьшается количество неразрушенной фракции до нуля и увеличивается выход характерной фракции (-7+2 мм) н три раза по сравнению с

Э0 необработанными антрацитами, а содержание мелких фракций (-1+0,5 и

-0,5 мм) почти не увеличивается.

Аналогичные испытания проводили на углях, имеющих сильно нарушенную структуру (шахта "Заперевальная", пласт h ) и значения пороговых дав8 ений порядка 2,5 MIIa. Для .этих углей в результате четырех циклов об40 работки выход фракций (-10 мм и

-J0+7 мм) уменьшился до нуля, а выход характерной фракции увеличился с 87 (для необработанного угля) до

547. Уголь этой марки после шести

45 циклов обрабртки разрушался н руках при извлечении иэ камеры.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ обработки угля, включающий размещение cro н герметичной камере и разупрочнение путем обработки углекислым газом под давлением с последующим измельчением, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения эффективности измельчения и ускорения разупрочнения, одновременно с размещением угля в герметичную камеру дополнительно помеща5 1546145 6 ют эталонный образец угля с датчи- дом цикле давление углекислого газа ком .орогового давления, а разупроч- повышают до величины порогового давнение ведут несколькими циклами при ления, а затем сбрасывают до атмостемпературе 293-304 К, причем в каж- ферного. .5

Уголь, обработанный за

Размер Необрабо-Фракций, танный мм уголь

1 цикл 2 цикла 3 цикла 4 цикла

Составитель О.Самохина

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор А.Лежнина

Заказ 39 Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

+1О

-10+ 7

-7+2

-2+ 1

-1+О, 5

-0,5

21

47

12

1 .О

19

11

14

О 0

30 6

55 66

1О 19

4 6

1 3