ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физические свойства углей из "Переработка твердого топлива" Физические свойства углей и минеральных примесей существенно влияют на формирование основных параметров, характеризующих гранулометрический и фракционный составы и их изменение в процессах добычи, транспортировки и обогащения. [c.19] С механической прочностью, хрупкостью, дробимостью угля и сопутствующих пород связаны гранулометрический состав, щла-мообразование и абразивное воздействие на рабочие поверхности. Плотность угольного вещества и минеральных примесей, зависящая от петрографического состава и стадии метаморфизма, насыщение минеральными включениями, их дисперсность и характер сращенности с угольным веществом определяют выход и качество легких фракций и характер их распределения. Эти параметры являются определяющими при выборе методов обогащения и рационального использования продуктов обогащения. [c.19] В органической массе углей низкой стадии метаморфизма содержится много полярных групп, и угольное вещество имеет разветвленную систему крупных пор, с чем связана их высокая способность к адсорбированию влаги. С ростом метаморфизма содержание полярных групп уменьшается, снижается доля крупных пор и преобладает система микропор, которые играют основную роль при взаимодействии углей с газами и жидкостями. [c.19] Рядовые угли состоят из мацералов и минеральных включений, в различных соотношениях, как в насыпной массе, так и в отдельных кусках и зернах. В связи с различной плотностью органического и минерального компонентов, входящих в уголь, плотность исследуемого угля характеризует содержание в нем органической массы и минеральных включений. [c.20] Истинным удельным весом угля называется вес единицы объема плотного вещества угля, не содержащего пор. Истинный удельный вес углей колеблется в диапазоне 1,5—2,0 г/см1 Удельный вес углей изменяется в зависимости от степени метаморфизма (рис. 1.2). [c.20] Вес единицы объема дробленого угля, загруженного в какую-нибудь емкость, называют насыпным весом. Насыпной вес угля определяется удельным весом угольного вещества и объемом свободных промежутков между угольными частицами. [c.20] Уголь является гидрофобным веществом, причем величина гид-рофобности определяется степенью метаморфизма. Водой смачиваются преимущественно зольные частицы, обладающие гидрофильными свойствами. Небольшое количество влаги не оказывает влияния на насыпной вес. По мере дальнейшего увлажнения между частицами угля возникают силы взаимного сцепления. Частицы сцепляются тем сильнее, чем они мельче, что уплотняет упаковку частиц и тем самым уменьшает насыпной вес. [c.22] Начиная с некоторого предела влажности происходит образование сплошных прослоек воды между частицами, и вода начинает ифать роль гидродинамической смазки, уменьшающей сцепление угольных частиц между собой. [c.22] Значение влажности угля, соответствующее минимальному насыпному весу, изменяется в зависимости от ситового состава угля для более тонкого помола минимум насыпного веса достигается при более высоком значении влажности. [c.22] Механические свойства углей обусловлены химическим составом и структурными особенностями угольного вещества. Механическая прочность углей и засоряющих пород оценивается дробимостью, твердостью, хрупкостью, временным сопротивлением сжатию и термической устойчивостью, отражающей сопротивление внешним усилиям при высоких температурах. [c.22] Дробимость (измельчаемость) углей показывает их способность сопротивляться разрушению под воздействием внешних усилий, передаваемых углю непосредственно дробящими устройствами (молотками, зубьями, шарами, плоскими поверхностями и т.п.). Количественно измельчаемость выражается удельной работой, затрачиваемой на образование новой поверхности, или отношением размеров кусков углей до и после дробления. В мировой практике этот показатель принято определять методом Хардфова. [c.22] Дробимость углей существенно изменяется для различной стадии метаморфизма. Она увеличивается по мере перехода от высокой и низкой стадий метаморфизма к средней, достигая максимума в области, характеризующейся выходом летучих веществ 12—28 %. [c.22] Хрупкость углей — свойство разрушаться при механическом воздействии на них без применения специальных устройств для дробления и наложения внешних усилий. Наиболее полно это свойство проявляется во время транспортировки при соударении кусков, перемещении по желобам. Для определения хрупкости уголь испытывают в барабане без дробящих элементов по методике ГОСТ 15490. Хрупкость в большей мере зависит от петрографического состава. Четко выраженной зависимости хрупкости от стадии метаморфизма не наблюдается. [c.23] Разрушение кусков углей в значительной мере определяется не только хрупкостью угольного вещества, но и наличием трещин. В качестве метода обобщенной характеристики сопротивления углей дроблению может служить ситовый анализ. [c.23] Твердость углей оценивается способностью противодействовать проникновению в них другого, более твердого, тела. Твердость угля обычно определяют с помощью устройств Роквелла, Бринелля или Викерса (алмазная пирамидка), которыми измеряют сопротивление угля раздавливанию при статических нагрузках. Твердость также может быть определена методом Шора, при котором потеря кинетической энергии падающего металлического предмета, поглощенной при столкновении с испытуемым образцом, определяется по высоте отскока. [c.23] Твердость каменных углей по шкале Мооса составляет 2—5. Она изменяется с изменением стадии их метаморфизма достигает максимума при содержании углерода 84 %, затем падает до минимума при содержании углерода 90 % и с дальнейшим ростом содержания углерода снова увеличивается. [c.23] Зависимость твердости углей от степени метаморфизма представлена на рис. 1.4. При переходе от лигнита к бурым углям и неспекающимся каменным углям значение твердости нарастает и достигает максимума при содержании углерода около 82 %. По мере дальнейшего увеличения метаморфизма твердость падает до минимума при содержании углерода около 90 %. Далее график твердости резко возрастает при переходе к антрацитам. [c.23] Высокой степени метаморфизма соответствует большое количество поперечных связей между ядрами углерода, образующих каркас угольного вещества. Поэтому связь между макромолекулами жесткая, что и объясняет высокую прочность угля. [c.24] Меньшая прочность углей средней степени метаморфизма объясняется сокращением длины боковых цепей макромолекул, а также присутствием кислорода, в виде двуокиси углерода и воды. Последнее ослабляет структуру за счет уменьшения химической связи через кислородные мостики. [c.24] Ископаемые угли представляют собой неоднородные тела, состоящие из твердых ингредиентов и воздушных пор. Последнее обстоятельство приближает угли к теплоизоляторам. [c.24] Вернуться к основной статье