Способ измерения температур спекания и текучести золы твердых топлив и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советския

Соцкалистическия

Республик (11)1004837 (89) 209343 (ЧССР) (61) Дополнительное ic авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.04.80 (21) 7771179/25, (5!)М. Кл.+ (32) 14.09.79 (23) Приоритет

G 01 М 25/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (31) РЧ6 212-79 (33) ЧССР

Опубликовано 150383. Бюллетень Мо10

Дата опубликования описания 15.03.83 (53) УДК 536.6 (088.81 (72) Авторы Иностранцы изобретения Страна Франтишек, Фингер Петр и Йиндржих (Ч ССР ,. (Иностранное предприятие 1 1 3

"устав про выэкум а выужити палиф" -- :- : -"- :-"Ез! ., (ЧССР) с -, з

1.;. 1

1 т— (71) Заявитель (54) СПОСОБ, ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР СПЕКАНИЯ

И ТЕКУЧЕСТИ ЗОЛЫ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения температур спекания и текучести сыпучих материалов, например золы твердых топлив, с помощью испытательной среды, подводимой в насыпной слой сыпучего материала, например золы, и схемы для его осуществления.

Температура размягчения, плавления и текучести эолы представляет собой основной параметр для разного технологического использования твердых топлив.

Известен способ измерения температуры размягчения плавления и текучести путем оптического наблюдения за пробой золы при постепенно увеличивающейся температуре. Однако при таком способе измерений может в результатах появиться субъективная погрешность и, кроме того, при этих измерениях необходимо, чтобы проводимый измерения персонал непрерывно визуально наблюдал эа поведением пробы и одновременно за соответствующими величинами температуры. Используемые для этих целей приборы, например нагревательные высокотемпературные микроскопы, требуют относительно высоких затрат и сам процесс измерения требует значительных затрат времени. Кроме то- го, недостатком оптического наблюдения за поверхностью пробы золы является тот факт, что с помощью данного способа нельзя определить важную температуру спекания, при которой происхсдят первые внутренние изменения структуры, например концентрация, еще до того, как была достиг- нута температура размягчения.

Эти недостатки устраняют способ, указанный в настоящем изобретении, сущность которого заключается в том, что согласно известному способу измерения температур спекания и теку2О чести золы твердых топлив посредством испытательной среды, подводимой в насыпной слой, постепенно повышают температуру до 1600: С, а температуры спекания и текучести золы оп25 ределяют по изменению пневматического сопротивления насыпного слоя золы.

Для температуры спекания изменение пневматического сопротивления

3О обусловлено ссютветствующим иэмене. 1004837 щую относительно небольших капиталловложений. Расходы эа прибор по предлагаемому способу составляют только около 10% от цены высокотемператур. ного микроскопа. Способ, указанный в изобретении, позволяет определять

30 технологически важную температуру спекания, которую с помощью известного до сих пор способа нельзя было установить. При осуществлении нового я. способа определения температуры спе15 кания можно применять умтройства с -кратным количеством параллельно подключенных измерительных трубок, что позволяет h -кратно сократить продолжительность проводимых определе2О ний. С помощью параллельных трубок можно одним определением установить пдведение пробы в разных газовых средах. Изобретение позволяет осущест". вить несложное определение в любой 25 газовой среде. нием структуры золы. В момент начала внутреннего спекания золы происходят изменения объема, т.е. контракция, что непосредственно влияет на существенное изменение пневматического сопротивления насыпного слоя. При определении одной только температуры спекания измерительная трубка из корундового сплава выдерживает несколько сотен иэмерений.

Температуру спекания определяет резкий перелом на кривой зависимости температуры и давления, обусловленный резким падением входного давления после контракции насыпного сло

При определении температуры текучести золы изменение пневматического сопротивления обусловлено изменением состояния иэ твердого в жидкое, причем прерывается поток испытательной среды, протекающей через слой золы, При определении температуры текучести золы необходимо для каждого определения одну измерительную трубку, которая после измерений становится негодной. Температуру текучести определяет резкий обратный перелом на кривой зависимости температуры и давления, обусловленный резким увеличением давления в результате закупорки трубки жидкой Расплав" ленной золой.

Способ измерения температуры спекания, а также температуры текучести эолы, согласно изобретению, заключается в измерении потока испытательной среды, проходящего через насыпной слой золы, в зависимости от увеличивающейся температуры или в зависимости от времени при постоянной скорости нагрева. Более простым вариантом осуществления этого способа, согласно изобретению, является измерение давления испытательной среды на вводе и насыпной слой в зависимости от увеличивающейся температуры или в зависимости от времени .при постоянной скорости нагрева.

Если при определении температуры спекания измеряют поток испытательного газа, проходящего через слой, или давление этого газа на вводе в насыпной слой в зависимости от темпе.Ратуры, потом на полученной кривой появляется резкий перелом, обусловленный соответствующим резким изменением пневматического сопротивления слоя. Этот перелом соответствует характерному свойству "температуре первых изменений", т.е. температуре . спекания.

Преимущества данного способа заключаются в сокращении продолжительности измерений до одной трети по сравнению с известным способом. Данный способ также исклюЧает появление субъективных погрешностей в результатах н позволяет испольэовать полуавтоматический вариант проведения измерений. Изобретение позволяет испольэовать приборную технику, требуюНа чертеже изображено Устройство, с помощью которого осуществляют предлагаемый способ.

Устройство состоит из вертикальной трубчатой печи 1, нагреваемой до 1600 С, в которой размещается простая измерительная трубка 2 из корундового сплава. Внутренний диаметр трубки круглого сечения равен

35 4 мм, длина 400 ьм. В центральной высокотемпературной части трубки помещен комок кремниевой ваты 3, используемый в качестве колосника, на котором лежит насыпной слой 4 золы тол4 щиной 3 см, приготовленный из пробы крупностью зерна менее 0,3 ык. К верхней части трубки подключен шланг

5 из силиконового каучука для подачи испытательного газа от Регуляци45 онной и измерительной аппаратуры, состоящей иэ передатчика давления б, маностата 7, регулирующего вентиля

8 и источникà гаэа 9. Вертикальная трубчатая печь 1 подключена к регуля5р тору 10 темпеРатУРы. Передатчик давления б и температурный датчик 11 подключены к компенсационному самопишущему прибору 12.

Способ осуществляют следующим образом.

Температура печи 1 увеличивается с постоянной скоростью посредством регулятора 10 вплоть до завершения измерений. На протяжении измерений непрерывно регистрируются давление газа на вводе в измерительную трубку 2 и температура слоя 4 эолы. Давление на вводе в слой пробы постоянно увеличивается до момента достижения температуры спекания, когда произой65 дет перелом и давление резко падает

-1004837 в результате контракции и.спекання насыпного слоя. В этот момент измерение прекращается н трубку 2 вынимают из печи 1.

Оценку результатов измерений н определение температуры спекания яроводят на основании показаний само-. пишущего прибора 12, причем для максимума кривой зависимости давления от температуры отсчитывают соответствующую величину температуры в дан- 10 ный момент., В случае определения температуры ,текучести пробу оставляют в измери,тельной трубке 2 и температуру далее повышают вплоть до расплавления )5 насыпного слоя и прекращения потока испытательной среды через слой, в результате чего появляется резкий обратный перелом на кривой зависимости давления от температуры. Оцен- о

icy измерений и определение температуры текучести проводят на основании показаний самопишущего прибора

12, также как и при определении температуры спекания. 25

Формула изобретения

1. Способ измерения температур спекания и текучести эолы твердых ,топлив посредством испытательной среды, подводимой в насыпной слой, о т л и ч а ю щ л и с я тем, что, постепенно повьааают температуру на сыпного сыпучего слоя до 1600 С, а температуры спекания и текучести эолы определяют по изменению пневматического сопротивления насыпного слоя эолы, 2. Способ по п. 1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют поток ис- 4О следуемой среды через насыпной слой золы в зависимости от температуры.

3. Способ по п. 1 о т л и ч а юшийся тем, что измеряют поток, исследуемой среды через насыпной слой золы в зависимости от времени при постоянной скорости нагрева.

4. СпОсоб по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что измеряют давление исследуемой среды перед вводом в насыпной слой в зависимости от температуры.

5. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что измеряют давление исследуемой среды перед вводом в насыпной слой в зависимости от времени при постоянной скорости нагрева.

6. Устройство для осуществления способа по пп. 1-5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что измерительная трубка 2 из огнеупорного материала, например корундового сплава, содержащая пробу .насыпного слоя 4 на колоснике 3 из кремниевой в ты, поме1ценная в вертикальную трубчатую печь

1, подключенную к программному регупятору температуры 10, соединена с источником испытательного газа 9 через регуляционную и измерительную аппаратуру rasa, состоящую из шланга 5, передатчика давления 6, маностата 7 и регуляционного вентиля

8 и подключенную к измерительМЬму самопишущему прибору 12, который соединен с датчиком 11 измерения температуры.

Признано изобретением по результатам экспертизы осуществляемой . ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Респуб лики.

1004837

Тирам 871 П одписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретеню и открытий

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

Заказ 1870/53

Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проектная, 4

Составитель A Платова

Редактор М. Бандура Техред Т. Фанта Корректор Г. Решетник