Спосіб виміру щільності вугільного пирога

Спосіб виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, за яким з різних зон вугільного пирога беруть проби досліджуваного матеріалу заданого об'єму, зважують проби і за результатами зважування визначають ЩІЛЬНІСТЬ досліджуваного матеріалу, який відрізняється тим, що проби досліджуваного матеріалу беруть пробовідбірником з бічної поверхні вугільного пирога при завантаженні пирога в камеру коксування, при цьому досліджуваний матеріал відбирають уздовж усієї довжини бічної поверхні, направляють його безперервним потоком у ваговимірювальний пристрій і за отриманими даними судять про середню ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога і про зміну ЩІЛЬНОСТІ досліджуваного матеріалу в різних зонах вугільного пирога Винахід відноситься до коксохімічної промисловості і може бути використаний для контролю ступеня ущільнення вугільного завантаження коксової печі Відомий спосіб виміру ЩІЛЬНОСТІ трамбованого вугільного пирога, ВІДПОВІДНО З ЯКИМ зрізують головочну частину вугільного пирога заданого об'єму, потім роблять її зважування і за результатами зважування визначають ЩІЛЬНІСТЬ досліджуваного матеріалу (див Васильєв Ю С и др Технология производства кокса из трамбованных шихт "Кокс и химия", 1990, №6, с 25) Зрізану головочну частину вугільного пирога видаляють із площадки трамбування скребковим транспортером і направляють у бункер, оснащений віброрешіткою для здрібнювання досліджуваного матеріалу Потім у зазначеному бункері роблять зважування досліджуваного матеріалу, що дозволяє визначити ЩІЛЬНІСТЬ матеріалу виходячи з його об'єму і маси об'єму, роблять зважування проб і за результатами зважування визначають ЩІЛЬНІСТЬ досліджуваного матеріалу (див Сухоруков В И и др Распределение шихты по плотности в камерах коксовых печей при различных способах загрузки Сб Подготовка и коксование углей Вып 6 СреднеУральское книжное издательство, 1966, с 166) Відомий спосіб не забезпечує необхідної вірогідності вимірів ЩІЛЬНОСТІ вугільного завантаження, оскільки виміри проводять на випробному стенді, що ускладнює одержання результатів, які вірогідно збігаються з експлуатаційними умовами Недоліками відомого способу також є низька точність і трудоємність відбору проб досліджуваного матеріалу Це зумовлено тим, що при заглибленні відбірного циліндра у вугільне завантаження збільшується тертя між внутрішньою поверхнею циліндра і вугіллям, в результаті чого відбувається ущільнення лежачих спереду шарів вугілля і часткове видавлювання його за межі циліндра Дослідження показують, що ЩІЛЬНІСТЬ вугільного завантаження, що визначена за відомим способом, відрізняється від фактичної ЩІЛЬНОСТІ на 3,54,0% Зміна крупності помолу і вологості вугілля також впливає на точність зроблених вимірів Так, для відбору проб вугілля при низькій його вологості потрібні додаткові пристосування, що виключають висипання вугілля з відбірного циліндра Недоліками відомого способу є його неекономічність і трудоємність, що пов'язано з необхідністю додаткових енерговитрат для здрібнювання зрізаної головочної частини до одержання однорідної маси досліджуваного матеріалу Разом з тим, відомий спосіб не забезпечує необхідну вірогідність вимірів середньої ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, оскільки виміри ЩІЛЬНОСТІ робляться тільки в зоні головочної частини вугільного пирога Відомий спосіб виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного завантаження, ВІДПОВІДНО з яким в різних точках коксової камери за допомогою відбірного циліндра беруть проби досліджуваного матеріалу заданого Відомий спосіб виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, що прийнятий у якості прототипу, ВІДПОВІДНО з яким з різних зон вугільного пирога беруть проби досліджуваного матеріалу заданого об'єму, роб О со го 1^ ю 57330 лять зважування проб і за результатами зважування визначають ЩІЛЬНІСТЬ досліджуваного матеріалу (див Лобов А А и др Особенности технологического и теплотехнического режимов работы крайних отопительных каналов на печах системы ПВР "Кокс и химия", 1982, №5, с 16) Відбір проб досліджуваного матеріалу заданого об'єму роблять за допомогою мірного циліндра діаметром 100мм через двері коксової печі на відстані 700 мм від краю футеровки на висоті 0,6, 2,5 і 4,0м від поду камери коксування Вірогідність результатів забезпечується за рахунок зняття вимірів в умовах перебування вугільного пирога в коксовій печі Недоліками відомого способу є низька точність вимірів і висока трудоємність відбору проб досліджуваного матеріалу Ці недоліки зумовлені тим, що при введенні мірного циліндра увугільний пиріг необхідно переборювати тертя між циліндричною поверхнею циліндра і вугіллям, у результаті чого відбувається надлишкове ущільнення шарів вугілля в мірному циліндрі, що приводить до спотворювань отриманих результатів при визначенні ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога Помилка при вимірі ЩІЛЬНОСТІ відомим способом складає 2,5-3,0% Разом з тим, відомий спосіб дозволяє вимірювати ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога тільки в зоні його головочної частини, що обмежує функціональні можливості його використання при діагностиці стану вугільного пирога Задачею цього винаходу є розробка способу виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, що характеризується високою точністю і вірогідністю, а також широкими функціональними можливостями, за рахунок діагностики стану вугільного пирога по всій його довжині Поставлена задача розв'язується тим, що у відомому способі виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, ВІДПОВІДНО з яким з різних зон вугільного пирога беруть проби досліджуваного матеріалу заданого об'єму, роблять зважування проб і за результатами зважування визначають ЩІЛЬНІСТЬ досліджуваного матеріалу, ВІДПОВІДНО З винаходом, проби досліджуваного матеріалу беруть пробовідбірником з бічної поверхні вугільного пирога при завантаженні пирога в камеру коксування, при цьому досліджуваний матеріал відбирають уздовж усієї довжини бічної поверхні, направляють безперервним потоком у ваговимірювальний пристрій і за отриманими даними судять про середню ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога і про зміну ЩІЛЬНОСТІ досліджуваного матеріалу в різних зонах вугільного пирога Відбір досліджуваного матеріалу пробовідбірником з бічної поверхні вугільного пирога і його наступне зважування дозволяють отримати точну і достовірну інформацію про ступінь ущільнення вугільного пирога по всій його довжині Це дозволяє судити про середню ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога і про зміну ЩІЛЬНОСТІ досліджуваного матеріалу в різних зонах вугільного пирога і, тим самим, запобігти можливі обвали вугільного пирога при завантаженні коксової печі На кресленні, прикладеному до цього опису, показана схема пристрою, призначеного для реалізації заявленого способу Спосіб, що заявляється, здійснюють таким чином Пробовідбірник 1 встановлюють на шляху проходження вугільного пирога 2 з камери трамбування в камеру коксування Різальну кромку З пробовідбірника 1 розміщують таким чином, щоб забезпечити контакт із бічною поверхнею вугільного пирога 2 При виході вугільного пирога з камери трамбування різальна кромка 3 входить в контакт з вугільним пирогом 2 і відбирає з його бічної поверхні заданий об'єм досліджуваного матеріалу Відібраний об'єм досліджуваного матеріалу визначається величиною врізання різальної кромки 3 у тіло вугільного пирога 2 та и конфігурацією Далі досліджуваний матеріал направляють у ваговимірювальний пристрій 4, де проходить його зважування в безперервному режимі Отриманий сигнал надходить у перетворювач 5, звідки направляється в пристрій контролю 6 ЩІЛЬНОСТІ досліджуваного матеріалу Потім перетворений сигнал по кабелю зв'язку 7 надходить на табло цифрової індикації 8 В результаті безупинного знімання даних про зміну ЩІЛЬНОСТІ досліджуваного матеріалу в різних зонах вугільного пирога 2 забезпечується поточний оперативний контроль за станом вугільного пирога 2 і визначається його середня ЩІЛЬНІСТЬ ПІСЛЯ завершення відбору проби матеріалу вугільного пирога і обробки отриманої інформації, досліджуваний матеріал евакуюють з ваговимірювача 4 Після чого пристрій, що реалізує заявлений спосіб, є придатним для проведення наступного циклу вимірів Проводилася серія випробувань у промислових умовах на ВАТ "Алчевський КОКСОХІМІЧНИЙ завод" по визначенню ЩІЛЬНОСТІ досліджуваного вугільного пирога Результати проведених вимірів відбиті в Таблиці, прикладеній до опису способу, що заявляється Приклад 1 ВІДПОВІДНО З заявленим способом, проби досліджуваного матеріалу брали пробовідбірником 1 з бічної поверхні вугільного пирога 2 при його завантаженні в камеру коксування Досліджуваний матеріал почали відбирати в головочній частині вугільного пирога з коксової сторони на відстані 0,45 м від торця вугільного пирога 2 Далі різальна кромка 3 пробовідбірника 1, взаємодіючи з бічною поверхнею вугільного пирога 2, продовжувала вирізати заданий об'єм досліджуваного матеріалу по мірі просування вугільного пирога 2 у камеру коксування Вирізаний матеріал безперервно надходив у ваговимірювальний пристрій 4, де в безупинному режимі проводилося його зважування Отримані дані направлялися на обробку в перетворювач 5, а звідти в пристрій контролю 6 ЩІЛЬНОСТІ матеріалу ВІДПОВІДНО З ДОСЛІДОМ 1 (див Таблицю) ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога в головочній частині з коксової сторони змінювалася в процесі вимірів у межах 1,133-1,138т/м3, ЩІЛЬНІСТЬ ОСНОВНОГО масиву вугільного пирога складала 1,135-1,143т/м3, ЩІЛЬНІСТЬ головочної частини з машинної сторони складала 1,131-1,138т/м3 Таким чином, похибка виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, яка отримана при використанні заявленого способу, складає у головній частині з коксової сторони - 0,22%, в основному масиві 57330 0,35%, у головній частині з машинної сторони 0,31% Для контролю проводилися виміри ЩІЛЬНОСТІ у ВІДПОВІДНОСТІ зі способом-прототипом У результаті чого були отримані наступні дані ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога в головочній частині з коксової сторони змінювалася в процесі вимірів у межах 1,08-1,14т/м3, ЩІЛЬНІСТЬ основного масиву вугільного пирога виміряти не вдалося, ЩІЛЬНІСТЬ ГОЛОВОЧНОІ частини з машинної сторони складала 1,07-1,12т/м 3 Похибка виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, яка отримана в тих же умовах при використанні способу-прототипу, складає у головній частині з коксової сторони - 2,8%, в основному масиві - дані відсутні, у головній частині з машинної сторони 2,3% Приклад 2 У ДОСЛІДІ 2 відбір проб робили аналогічно прикладу 1 ВІДПОВІДНО З ДОСЛІДОМ 2 ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога в головочній частині з коксової сторони змінювалася в процесі вимірів у межах 1,130-1,137 т/м 3 , ЩІЛЬНІСТЬ основного масиву вугільного пирога складала 3 1,132-1,140 т/м , ЩІЛЬНІСТЬ ГОЛОВОЧНОІ частини з машинної сторони складала 1,131-1,135 т/м Похибка виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, яка отримана при використанні заявленого способу, склала у головній частині з коксової сторони 0,31%, в основному масиві - 0,45%, у головній частині з машинної сторони - 0,17% Виміри ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, що проведені у ВІДПОВІДНОСТІ зі способом-прототипом, показали наступне ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога в головочній частині з коксової сторони змінювалася в процесі вимірів у межах 1,07-1,12т/м3, ЩІЛЬНІСТЬ основного масиву вугільного пирога не вимірювалася, ЩІЛЬНІСТЬ головочноі частини з машинної сторони склала 1,04-1,10т/м3 яка отримана в ДОСЛІДІ 2 при використанні способу-прототипу, склала у головній частині з коксової сторони - 2,3%, в основному масиві - дані відсутні, у головній частині з машинної сторони - 2,9% Приклад 3 Відбір проб робили згідно з прикладом 1 ВІДПОВІДНО З ДОСЛІДОМ 3 ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога в головочній частині з коксової сторони змінювалася в процесі вимірів у межах 1,1291,135т/м3, ЩІЛЬНІСТЬ основного масиву вугільного пирога складала 1,132-1,138т/м 3 , ЩІЛЬНІСТЬ ГОЛОВОЧНОІ частини з машинної сторони складала 1,129-1,134т/м 3 Таким чином, похибка виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, яка отримана при використанні заявленого способу, складає у головній частині з коксової сторони - 0,26%, в основному масиві 0,26%, у головній частині з машинної сторони 0,22% Для контролю проводилися виміри ЩІЛЬНОСТІ у ВІДПОВІДНОСТІ зі способом-прототипом, що показали наступне ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога в головочній частині з коксової сторони змінювалася в процесі вимірів у межах 1,04-1,10т/м3, ЩІЛЬНІСТЬ основного масиву вугільного пирога виміряти не вдалося, ЩІЛЬНІСТЬ головочноі частини з машинної сторони складала 1,03-1,09т/м 3 Похибка виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, яка отримана в тих же умовах при використанні способу-прототипу, складає у головній частині з коксової сторони - 2,9%, в основному масиві - дані відсутні, у головній частині з машинної сторони 2,9% Використання способу, що заявляється, дозволило підвищити точність і вірогідність вимірів за рахунок здійснення безперервного контролю ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога по його довжині, і запобігти обвалу вугільного пирога при його завантаженні в камеру коксування Похибка виміру ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога, Таблиця Зона визначення ЩІЛЬНОСТІ вугільного пирога Головочна частина з коксової сторони (~1м) Похибка виміру, % Основний масив (середня зона ~13м) Похибка виміру, % Головочна частина з машинної сторони (~1м) Похибка виміру, % ЩІЛЬНІСТЬ вугільного пирога, т/м'5 Дослід 1 Дослід 2 Дослід 3 за запропо- за способом- за запропо- за способом- за запропо- за способомнованим спо- прототипом нованим спо- прототипом нованим спо- прототипом собом собом собом 1,133-1,138 1,08-1,14 1,130-1,137 1,07-1,12 1,129-1,135 1,04-1,10 0,22 2,8 0,31 2,3 0,26 2,9 1,135-1,143 1,132-1,140 1,132-1,138 0,35 0,45 0,26 1,131-1,138 1,07-1,12 1,131-1,135 1,04-1,10 1,129-1,134 1,03-1,09 0,31 2,3 0,17 2,9 0,22 2,9 57330 ИГ, Комп'ютерна верстка М Мацело Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна