Спекаемость каменного угля (толщина пластического слоя y)
Согласно ГОСТ 25543-88 является параметром, определяющим марку каменного угля и направление его использования в шихте для коксования.
Из петрографических ингредиентов спекающими являются витринит Vt и липтинит L. Незначительную спекаемость имеет семивитринит SV. В каменных углях и коксуемых шихтах содержание спекающих компонентов ( ∑ СК, %) определяется по уравнению (ГОСТ 25543-88):
∑ СК = Vt + L + SV/3, (2.20)
где Vt , L и SV – содержание в угле или угольной шихте витринита, липтинита и семивитринита, %.
Тогда количество отащающих компонентов (∑ ОК, %) будет равным:
∑ ОК = 100 - ∑ СК.. (2.21)
В углях одинаковой степени метаморфизма показатель y увеличивается прямо пропорционально изменению росту ∑ СК и описывается уравнением:
у = b0 + b (∑ СК) , (2.22)
где b0 и b – коэффициенты.
Учитывая незначительное содержание в каменных углях липтинита (в углях Кузнецкого бассейна оно не превышает 2%) и низкую спекаемость семивитринита. Спекаемость коксуемых углей и шихт определяется количеством содержащегося в них витринита. Поэтому качество кокса, производимого в современных коксовых печах, при прочих равных условиях зависит от количества витринита, содержащегося в перерабатываемой угольной шихте.
На рис.2.6 представлена связь толщины пластического слоя с показателем отражения витринита в масляной иммерсии Ro.r углей Кузнецкого бассейна.
Поскольку показатель Ro.r характеризует степень метаморфизма углей аналогичная зависимость должна быть между у и структурным параметром . Это наглядно иллюстрируется рисунком 2.7.
Рис.2.6. Зависимость толщины пластического слоя спекающих компонентов
от показателя отражения витринита Ro.r:
1 и 2 – источники
График зависимость уVt = (
), представленная на рис.2., описывается уравнением:
уVt = 32,51( )-328,72exp [ 35,0763(
) – 2,76536(
)2]. (2.23)
Величина у для углей и шихт, учитывая что
у = уСК (1 - ∑ ОК/100), (2.24)
рассчитывается используя зависимость величины толщины пластического слоя от Ro.r и :
Ro.r = 5,493 – 1,3797 Vt + 0,09689(
Vt)2. (2.25)
Рис. 2.7. Взаимосвязь показателей и у витринита углей Кузнецкого
бассейна
Тогда показатель у для спекающих компонентов определяется по уравнению:
уСК = 3,1733(Ro.r Vt)2,1849exp[5,3276 Ro.r
Vt - 3,11718 (Ro.r
Vt)2]. (3.26)
Рассчитанные коэффициенты множественной корреляции и детерминации равны соответственно R=0,996 и R2 = 0,992.
Из данных рис.2.7 следует, что максимальная спекаемость соответствует углям средней стадии метаморфизма ( max = 9,4). Спекаемость углей с меньшим или большим значениями параметрами
существенно снижается. Таким образом по значению показателя
угля и угольной шихты представляется возможным оценить возможность получения кокса необходимого качества для различных производств, в т.ч. восстановителя для доменного процесса.