Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Innowacje w aparaturze do oznaczania ciśnienia rozprężania

Czerwiński M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 12

53--55

PL

Sposób realizacji procesu oznaczania ciśnienie rozprężania został opisany w Polskiej Normie PN-G-04522:1973. Zakłada on pomiar ciśnienia wywieranego przez próbkę umieszczoną w tyglu na tłok przyłożony do jej powierzchni podczas ogrzewania tygla wg określonego programu temperaturowo-czasowego. Realizacja tego programu przy użyciu grzejnika oporowego jest trudna i nie pozwala na uzyskanie powtarzalnych warunków prowadzenia pomiarów. W niniejszym artykule przedstawiono prace związane z zastąpieniem grzejnika oporowego układem nagrzewnicy indukcyjnej.

EN

The realization of the process of determining the expansion pressure was described in the Polish Standard PN-G-04522: 1973. It envisages measuring the pressure exerted by the sample placed in the crucible on the piston applied to its surface during the heating of the crucible by a specific temperature-time program. The implementation of this program, using a resistance heater is difficult and does not allow for reproducible conditions of measurement. This article presents the results of work and research related to the replacement of the heater circuit resistance induction heater.

2

Change of the expansion pressure of middle stage metamorphism coal during its oxidation

Miroshnichenko D., Kaftan Y., Desna N., Sytnik A.

Karbo

|

2016

|

Nr 1-2

24--29

PL

Doświadczenia wykazują, że utlenianie węgla kamiennego z kopalni Zasyadko w temperaturze 60°C w warunkach laboratoryjnych zwiększa ciśnienia rozprężania od 5,2 do 30,0 kPa przez 28,3 dni. Utlenianie zachodzi w kilku etapach, jak już wykazano dla ukraińskich i importowanych węgli o różnych etapach metamorfizmu podczas utleniania w laboratorium oraz w badaniach przemysłowych w innych temperaturach. Stała szybkość w początkowym etapie utleniania wynosi 0,4095 10-4 min-1 w temperaturze 60° C. Nasycenie węgla o średnim stopniu metamorfizmu tlenem w trakcie utleniania zwiększa lepkość uplastycznionej masy węgla, która się tworzy i zwiększa ilość produktów gazowych i parowych. Ostatecznie, prowadzi to do wzrostu ciśnienia rozprężania w trakcie utleniania węgla.

EN

Experiments show that the oxidation of bituminous coal from the Zasyadko mine at 60°C in laboratory conditions increases its expansion pressure from 5.2 to 30.0 kPa for 28.3 days. Oxidation occurs in several stages, as already demonstrated for Ukrainian and imported coals at different metamorphic stages when oxidation was performed in the laboratory and in industrial trials at other temperatures. The constant rate at the initial stage of oxidation is 0.4095∙10-4 min-1 at 60°C. Saturation of the middle stage metamorphism coal with oxygen during oxidation increases the viscosity of the plastic mass that is being formed and increases the volume of gas and vapor products. Ultimately, that results in increase in the expansion pressure as the coal is oxidized.

3

Wpływ osłony ceramicznej termoelementu na kontrolę temperatury dna tygla w urządzeniu do oznaczania ciśnienia rozprężania

Czerwiński M., Kupś K.

Karbo

|

2015

|

Nr 2

60--64

PL

Polska norma PN-G-04522:1973 określa założenia dotyczące sposobu przeprowadzenia oznaczenia ciśnienia rozprężania węgla kamiennego oraz budowy urządzenia realizującego ten proces. Realizacja programu procesu, w tym precyzyjna kontrola i pomiary temperatury dna tygla są trudne ze względu na konstrukcję urządzenia, duże opóźnienia czasowe, oraz zakłócenia wynikające z zaburzania pola temperatury w miejscu pomiaru. W niniejszym artykule opisano wpływ osłony ceramicznej termoelementu na kontrolę temperatury dna tygla oraz przeanalizowano alternatywny sposób pomiaru.

EN

Polish standard PN-G-04522:1973 specifies the assumptions about method of determination of expansion pressure of hard coal and construction of devices implementing this process. The implementation of the process’s c program process, including the precise control of temperature measurements of bottom of the crucible is difficult due to the design of the device, large time delays and disruptions resulting from the dislocation of the temperature field at the measuring point. This article describes the impact of ceramic thermocouple on the bottom of the crucible temperature control and examines alternative method of measurement.

4

Ciśnienie koksowania - opis zjawiska i prognozowanie jego wielkości w aspekcie uplastyczniania się węgla

Mertas B., Ściążko M., Sobolewski A.

Karbo

|

2014

|

Nr 3

80--87

PL

Jednym z ważniejszych zjawisk zachodzących w trakcie procesu koksowania jest uplastycznianie się węgla. Następstwem tego zjawiska jest spiekanie i tworzenie się produktu końcowego - koksu. Nierozwiązalnie z tym procesem łączy się zjawisko generowania ciśnienia wewnątrz złoża uplastyczniających się ziaren węglowych. Ciśnienie to wpływa na poprawę właściwości mechanicznych tworzącego się koksu. Zjawisko to jednak stwarza równocześnie niebezpieczeństwo deformacji, a nawet zniszczenia ściany komory baterii koksowniczej. W artykule uporządkowano terminologię związaną z ciśnieniem powstającym w trakcie procesu koksowania. Zaprezentowano również czynniki wpływające istotnie na generowanie ciśnienia koksowania w aspekcie nowej laboratoryjnej metody oznaczania ciśnienia rozprężania.

EN

One of the most important phenomena occurring during the coking process is coal plasticizing. Consequence of this phenomenon is caking and formation of the final product - coke. It is inextricably connected with the phenomenon of pressure generation inside bed of plasticizing coal grains. The generated pressure improves the mechanical properties of the produced coke. This phenomenon, however, creates at the same, time a danger of deformation and even destruction of the chamber wall of coke oven battery. The presents an orderly manner article order terminology related to pressure developing during coking process. There are also presented factors significantly affecting the coking pressure generation in terms of a new laboratory method for determination of expansion pressure.

5

Badania gazoprzepuszczalności warstwy plastycznej węgli jako czynnika wpływającego na wielkość generowanego ciśnienia rozprężania

Mertas B., Sobolewski A., Różycki G.

Karbo

|

2013

|

Nr 2

163--171

PL

W trakcie ogrzewania wsadu węglowego w określonym zakresie temperatur tworzy się warstwa plastyczna, która wprowadza opór dla swobodnego transportu wydzielających się w nim składników lotnych. Wielkość tego oporu opisywana jest zwykle współczynnikiem gazoprzepuszczalności K, wyznaczanym na podstawie prawa Darcy’ego. Współczynnik ten jest wartością stałą, charakterystyczną dla danego ośrodka, przez który przepływa gaz. Zgodnie z wynikami prac różnych badaczy, gazoprzepuszczalność koksowanego wsadu węglowego nie zmienia się aż do chwili osiągnięcia temperatury mięknienia. Minimalna gazoprzepuszczalność występuje w chwili, gdy szybkość wydzielania się składników lotnych osiąga maksimum. W sytuacji, gdy warstwa plastyczna jest słabo przepuszczalna dla wydzielającego się gazu, w złożu wzrasta ciśnienie gazu, a jego struktura wewnętrzna ulega zmianie. Gazoprzepuszczalność warstwy plastycznej do chwili obecnej nie doczekała się opracowania adekwatnego modelu ilościowego, dlatego wyniki badań laboratoryjnych opisują jedynie zachowanie się węgli będących bezpośrednim obiektem badań. Badania dotyczące gazoprzepuszczalności prowadzone są przez różne ośrodki badawcze na świecie, m.in. w Niemczech, Japonii, Wielkiej Brytanii, Francji, czy Australii. Również w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla, w ramach realizacji projektu badawczego finansowanego ze środków Funduszu Badawczego Węgla i Stali (RFCS) o akronimie SPRITCO rozpoczęto prace w tym obszarze tematycznym. Celem tego artykułu jest przedstawienie wstępnych wyników badań z zastosowaniem nowego stanowiska badawczego do pomiaru gazoprzepuszczalności warstwy plastycznej.

EN

Upon heating of the coal feed in a determined range of temperatures a plastic layer is formed, which introduces resistance to a free transport of volatile compounds being evolved therein. The magnitude of this resistance is usually described by permeability coefficient K, evaluated according to Darcy’s law. This coefficient is a constant value, characteristic for given medium through which the gas flow occurs. According to experimental works of various researchers, gas permeability of coking coal charge does not change until it reaches the temperature of softening. Minimum gas permeability occurs when the rate of volatiles release is maximum. In case the plastic layer is low permeable for the gas the gas pressure increases inside the charge and its internal structure changes. Coal charge gas permeability has no adequate quantitative model developed so far, so all the laboratory researches describe only the behavior of coals being a direct objective of investigations. Investigations on gas permeability are carried out by different research centers around the World, inter alia, in Germany, Japan, Great Britain, France or Australia. Also the Institute for Chemical Coal Processing began works on this subject within the realization of the research project financed by the Research Fund for Coal and Steel (RFCS) with the acronym of SPRITCO. The aim of this paper is to present the initial investigations results with an application of new test stand for plastic layer gas permeability.

6

Zjawisko ciśnienia rozprężania - podstawy i metodologia pomiaru w aspekcie bezpiecznej eksploatacji baterii pieców koksowniczych

Mertas B., Ściążko M., Sobolewski A., Strugała A.

Karbo

|

2011

|

Nr 3

146--154

PL

Jednym z ważniejszych zjawisk zachodzących w piecach baterii koksowniczych, wewnątrz których przebiega proces koksowania węgli, jest ciśnienie powstające wewnątrz złoża uplastycznionych ziaren węglowych, oddziaływujące na ściany w postaci ciśnienia rozprężania. Pozytywnym skutkiem tego zjawiska jest poprawa właściwości mechanicznych produkowanego koksu, jednak zjawisko to stwarza równocześnie niebezpieczeństwo deformacji, a nawet zniszczenia ściany komory. W artykule przedstawiono aktualny stan wiedzy na temat zjawiska ciśnienia rozprężania, metod jego wyznaczania i szacowania, co pozwoliło na stworzenie podstaw do opracowania nowatorskiej konstrukcji urządzenia oraz metodyki laboratoryjnego wyznaczania wielkości ciśnienia rozprężania.

EN

One of the most important phenomenon occurring in coke ovens during coking process is pressure generated inside coal bed acting into oven walls in the form of coking pressure. Improved coke quality is a positive effect of high coking pressure and from the other point of view one should take into account possibility of oven wall damage or even destruction. In the article there is shown present knowledge on this effect, its generation and transfer onto oven walls, methods for measurement and forecasting what led to development of innovative testing device construction and test method for expansion pressure measurement.

7

Wpływ ciśnienia generowanego przez złoże uplastycznionych ziaren węglowych i stopnia jego ekspansji na wytrzymałość strukturalną karbonizatów

Rozwadowski A., Rozwadowska T., Trybek G., Rataj M.

Karbo

|

2011

|

Nr 2

88--94

PL

Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wpływu ciśnienia generowanego podczas pirolizy prowadzonej w warunkach stałej objętości i ograniczonej ekspansji przez uplastycznione próbki wybranych węgli koksowych na wytrzymałość strukturalną otrzymanych z nich karbonizatów. Węgle te reprezentowały typy węgli kamiennych, które wydobywane są w Polsce i stosowane są jako komponenty koksowniczych mieszanek wsadowych do produkcji koksu najwyższej jakości. Badania wykazały, że zmiana ciśnienia generowanego przez złoże uplastycznionych podczas pirolizy ziaren węgla, której dokonywano przez stopniowe ograniczanie stopnia jego ekspansji miała wpływ na porowatość otrzymanych w ten sposób karbonizatów, a w konsekwencji na ich wytrzymałość. Wytrzymałość ta zależała jednak nie tylko od wartości generowanego ciśnienia i stosowanego stopnia ekspansji ale również od rodzaju użytego do badań węgla. Zaobserwowano, że węgle ortokoksowe typu 35.2 dają podczas pirolizy karbonizaty o wysokiej wytrzymałości, nawet gdy piroliza prowadzona jest w warunkach umożliwiających wysoki stopień ekspansji warstwy plastycznej, a generowane ciśnienie posiada stosunkowo niską wartość. Natomiast posiadający bardzo dobre właściwości dylatometryczne węgiel ortokoksowy typu 35.1 we wszystkich stosowanych w czasie badań wariantach ekspansji dostarczał karbonizaty charakteryzujące się najniższą wytrzymałością strukturalną. Cechą charakterystyczną karbonizatów z węgla gazowo-koksowego była wysoka wytrzymałość strukturalna, porównywalna do wytrzymałości karbonizatów z węgla typu 35.2 gdy otrzymywane były podczas pirolizy w stałej objętości oraz niska wytrzymałość, wówczas gdy uplastyczniony węgiel posiadał możliwość stosunkowo niewielkiej ekspansji. W wyniku tego niewielkiego wzrostu ekspansji drastycznie spadało ciśnienie generowane przez uplastycznione próbki tego węgla.

EN

The paper presents results of laboratory examinations of influence of pressure generated during pyrolyse under constant capacity conditions and expansion limited by plasticized samples of selected hard coals on structural strength of carbonizates received from them. These coals represent types of hard coal which are mined in Poland and are components of coal compounds which can be used to produce the highest quality coke. Investigations indicated that change of pressure generated by plasticized during pyrolyse coal grains, which pyrolyse has been done by gradually limitation degree of coal expansion, had an influence on porosity of received by this way carbonizates and as consequence had an influence on their strength. Carbonizates` strength depends not only on generated pressure and degree of expansion but depends also on type of used for examinations coal. It was observed that ortho-coking coals type 35.2 give, during pyrolysis, carbonization products with high strength, even when the pyrolysis is conducted under conditions allowing for a high degree of expansion of the plastic layer, and the pressure generated has a relatively low value. However, having a very good type dilatometric properties ortho-coking coal type 35.1 in all the variants in the tests provided carbonizates characterized by the lowest structural strength in all alternatives of expansion during investigations. A characteristic feature of chars from gassy-coking coals was high structural strength, comparable to the strength of carbonizates from coal type 35.2 when they were obtained during the pyrolysis at constant volume and low strength, when plasticized carbon had a possibility of a relatively small expansion. As a result of this slight increase of expansion the pressure that was generated by the plastified samples of this coal dropped dramatically.

8

Uwagi na temat oznaczenia ciśnienia rozprężania wg PN-73/G – 04522

Rozwadowski A.

Karbo

|

2006

|

Nr 3

148-151

PL

Przedstawiono krytyczne uwagi dotyczące oznaczenia ciśnienia rozprężania w oparciu o PN-73/G – 04522. Uwagi te dotyczą trzech etapów oznaczenia, tj. przygotowania próbki, przygotowania aparatury oraz wykonania oznaczenia. Przygotowanie próbek nie gwarantuje zapewnienia ich reprezentatywności, sprawia, iż zbyt szerokie spektrum uziarnienia może być źródłem znacznego błędu, a ponadto winno być realizowane na podstawie nieaktualnej już Polskiej Normy. W zakresie przygotowania aparatury do oznaczenia autor wskazał na ewidentny błąd dotyczący wymaganej objętości próbki w tyglu pomiarowym, która jest w praktyce niemożliwa do uzyskania. W przypadku wykonania oznaczenia wątpliwość budzi wymagana szybkość ogrzewania próbki (10 K/min), zbyt długie (5 minutowe) odstępy między kolejnymi odczytami ciśnienia oraz brak ciągłej ewakuacji lotnych produktów pirolizy z przestrzeni między dnem tygla pomiarowego a elementami grzejnymi.

EN

The paper presents critical remarks on determination of expansion pressure according to Polish Standard PN-73/G – 04522. The remarks refer to three stages of the Standard procedure i.e., /i/ preparation of coal sample; /ii/ inserting the sample into measuring apparatus and /iii/ measurements of the pressure. The procedure of coal sample preparation results in excessively wide range of grain size distribution of coal samples prepared from two different coalsas well as in the case when the samples were derived from the same coal. Moreover, no longer effective Polish Standard was recommended as the procedure of coal sample preparation. With regard to apparatus preparation for determination, the author points to an evident error related to the required sample volume in the measuring cylinder, which is in fact, impossible to obtained in practise. In the case of carrying out the measurements, the required heating rate (10 K/min); excessively long intervals (5 min) between the succesive readings of the expansion pressure; lack of continuous removal of volatile pyrolysis products from the space between the bottom of the measuring cylinder and heating elements raise doubts.

9

Ciśnienie rozprężania węgli a skład produktów ciekłych otrzymanych w wyniku laboratoryjnego odgazowania. Cz.I. Wpływy czynnikowe

Tokarska A., Mianowski A., Minkina M., Róg L.

Karbo

|

2006

|

Nr 1

19-24

PL

Przeprowadzono pełną analizę węgli z 5 kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej w dwóch seriach, starając się ustalić związki przyczynowo-skutkowe w relacji: czynniki vs ciśnienie rozprężania w usytuowaniu hierarchicznym czynników. Prócz analiz wstępnych, mających na uwadze ocenę wpływu ciśnienia rozprężania na wydajność procesu wytlewania i koksowanie, przeprowadzono analizę wielowymiarową 22 zmiennych metodą dendrogramów i macierzowej analizy korelacyjnej. Ustalone zależności są zgodne z koncepcjami przedstawionymi w literaturze, przy czym wykazano, że wraz z ciśnieniem rozprężania wzrasta wydajność fazy stałej w procesie wytlewania i koksowania.

EN

Two series of complete analyses of coals from 5 mines of Jastrzebie Coal Company were carried out in order to find relations: the factors of coal quality vs. coking pressure. Multivariable analysis of 22 properties by cluster analysis and correlation matrices was carried out beside preliminary analyses of expansion pressure influence on the yield of low-temperature carbonization. Established relations are in accordance with conclusions presented in literature, but it was proved yield of solid products in low-temperature carbonization and coking increases with increasing of coking pressure.

10

Ciśnienie rozprężania węgli a skład produktów ciekłych otrzymanych w wyniku laboratoryjnego odgazowania. Cz.II. Analiza chemiczna produktów ciekłych

Tokarska A., Mianowski A.

Karbo

|

2006

|

Nr 1

25-27

PL

Kontynuując badania przedstawione w części I, przeprowadzono analizę składu chemicznego produktów ciekłych uzyskanych w wyniku odgazowania węgli w różnych temperaturach. Zastosowano metodę 1H NMR. Wykazano związki między ciśnieniem rozprężania węgli z tych samych kopalń a strukturą chemiczną smół

EN

As the continuation of studies presented in Part I of the paper it was carried out analysis of chemical composition of low-temperature tar and coke oven tar by 1H NMR analysis. It was proved that in the case of low-temperature tar alkyl-aromatic compounds contain long-chain and branched substituents, whereas in the case of coke oven tar substituents are smaller and less branched

11

Badania ciśnienia generowanego w czasie pirolizy przez warstwę plastyczną węgli o różnych właściwościach koksotwórczych

Rozwadowski A., Strugała A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2006

|

T. 22, z. 1

73-81

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań ciśnienia generowanego przez złoże uplastycznionych ziaren dla wybranych klas ziarnowych 9 węgli o zróżnicowanych właściwościach koksotwórczych. Badania przeprowadzono zarówno dla warunków stałej objętości, jak też ograniczonej ekspansji pirolizowanej próbki węgla w okresie jego uplastycznienia. W przypadku tych ostatnich stopień ekspansji był adekwatny do wielkości skurczu węgla występującego powyżej temperatury resolidacji, określanego w sposób ilościowy za pomocą metody Sapożnikowa. Stwierdzono, iż wielkość ciśnienia generowanego przez węgiel podczas pirolizy w warunkach stałej objętości jest zależna od jego właściwości koksotwórczych oraz uziarnienia. Należy podkreślić, że w takich warunkach wysokie ciśnienia koksowania generować mogą zarówno węgle o wysokiej, jak i niskiej zawartości części lotnych, oczywiście pod warunkiem posiadania odpowiednich właściwości koksotwórczych. W przypadku pirolizy prowadzonej w warunkach ograniczonej ekspansji jedynie węgiel H. Robert o relatywnie niskiej zawartości części lotnych oraz umiarkowanej zdolności do dylatacji wykazał zdolność do generowania ciśnienia koksowania. Trzeba podkreślić, iż właśnie tego typu węgle należy traktować jako niebezpieczne składniki mieszanek koksowniczych, mogące powodować uszkodzenia masywu ceramicznego baterii oraz trudności z wypychaniem koksu z komory.

EN

The paper presents results of examinations of pressure generated by a bed of plasticized coal grains of selected size fractions for nine coals with various coking properties. The examinations were carried out both for conditions of constant volume and of limited expansion of the carbonized coal sample within the temperature range of coal plasticity. The expansion was proportionate to coal shrinkage occurring above the temperature of resolidation, determined with the Sapożnikow test. It was found, that pressure generated by coal carbonized under conditions of constant volume depends on its coking properties and the size of coal grains. It should be emphasized under such conditions, high coking pressure can be generated by coals with appropriate coking properties, characterized by both high and relatively low content of volatile matter. In the case of carbonization of coals under conditions of limited expansion, only the coal H. Robert with a relatively low volatile matter content and moderate dilatation capacity could generate coking pressure. It should be stressed that it is this type of coal that ought to be regarded as a dangerous component of coal blends which can cause damage of the brickwork of coking chambers and hinder coke pushing.

12

Identyfikacja czynników wpływających na migrację uplastycznionej substancji węglowej poza obszar warstwy plastycznej w aspekcie wielkości generowanego ciśnienia rozprężania

Rozwadowski A., Strugała A.

Karbo

|

2004

|

Nr 3

131-134

PL

Dokonano oceny wpływu wybranych czynników technologiczny :h na intensywność migracji w aspekcie wielkości ciśnienia rozprężania. Ocenianymi czynnikami były: płynność masy plastycznej węgla określani za pomocą testu Gieselcra, uziarnienic wsadu węglowego, jego zagęszczenie, a także stopień ekspansji próbki, który w warunkach prowadzenia badań odzwierciedlał możliwość ekspansji warstwy plastycznej w komorzi •• koksowniczej zarówno na skutek skurczu warstw półkoksu i koksuj; k też kompresji ziaren węglowych w „zimnej" jeszcze części wsadu węgl owego. Badania nad wpływem wspomnianych czynników przeprowad/ono metoda porównawczą, tj. dla karbonizacj i w warunkach w których mc żli-wa była wspomniana migracja oraz karbonizacji w warunkach, w których to zjawisko nie było możliwe. Przeprowadzono ocenę istotności wpływ u wybranych czynników na zmianę wielkości generowanego ciśnienia roz prężania spowodowaną zjawiskiem migracji części uplastycznionej substancji węglowej, wykorzystując eksperyment planowany oparty na schemacie kwadratu grecko - łacińskiego 3 x 3 z powtórzeniami (jedna z odmian metody analizy wariancji). Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, iż na poziomie istotności a = 0,05 wszystkie badane czynniki istotnie wpływały na migrację części uplastycznionej substancji węglowej w aspekcie jej oddziaływania na wielkość ciśnienia rozprężania generowanego w procesie koksowania.

EN

The examinations discussed in the presented paper involved the statistical testing of the influence of selected technological factors on the migration phenomenon of the plasticized coal matter in respect of the generated coking pressure. The testing factors were: the Gieseler plasticity of coal, bulk density and granulation of coal as well as the expansion rate of the carbonised coal sample. The last of these factors reflected the possibility of the expansion of a plastic layer inside a coking chamber due to coke shrinkage and compression of coal grains forming the "cold" part of a coal charge. In order to assess the influence of the examined factors on the changes of the generated coking pressure due to the migration phenomenon of the plasticized coal matter, a multifactor variance analysis (the Greek - Latin Square with repetitions) was applied. On the basis of the obtained results of the statistical analysis, it has been concluded that all the examined factors at the level of a = 0,05 exert a significant influence on the migration phenomenon of the plasticized coal matter in respect of the value of the generated coking pressure.

13

Prognozowanie wartości ciśnienia rozprężania występującego podczas koksowania węgla w warunkach przemysłowych, na podstawie badań laboratoryjnych

Winnicka G., Świeca G., Sobolewski A., Strugała A.

Przemysł Chemiczny

|

2003

|

T. 82, nr 8-9

594-597

14

Wpływ migracji uplastycznionej substancji węglowej poza obszar warstwy plastycznej na wielkość generowanego ciśnienia rozprężania

Rozwadowski A., Strugała A.

Karbo

|

2003

|

Nr 2

85-91

PL

W procesie powstawania ciśnienia rozprężania istotną rolę odgrywa zjawisko wydymania się, czyli wzrostu objętości uplastycznionych ziaren węgla. W warunkach swobodnej ekspansji na skutek nieograniczonego wzrostu objętości takich ziaren ciśnienie gazów pirolitycznych w ich wnętrzu zbliżone jest do ciśnienia atmosferycznego. W warunkach jednak ograniczonych możliwości wzrostu ich objętości, a taka sytuacja ma miejsce w przypadku warstwy plastycznej wsadu w komorze koksowniczej, we wnętrzu uplastycznionych ziaren występuje podwyższone ciśnienie. Wielkość tego ciśnienia zależna jest zarówno od fizykochemicznych właściwości węgla i jego uziarnieniajak również od możliwości ich ekspansji w złożu, jakim jest warstwa plastyczna. Jednym z czynników mogących determinować możliwość tej ekspansji jest zjawisko migracji części uplastycznionej substancji węglowej poza obszar warstwy plastycznej. Celem sprawdzenia, czy zjawisko takie może występować oraz czy może wywierać istotny wpływ na wielkość generowanego przez warstwę plastyczną ciśnienia, przeprowadzono cykl badań laboratoryjnych. Wyniki tych badań wskazują, iż zjawisko migracji części uplastycznionej substancji węglowej poza obszar warstwy plastycznej może występować oraz że zjawisko to może wywierać istotny wpływ na wielkość ciśnienia generowanego przez tę warstwę. Intensywnemu przebiegowi migracji sprzyjają takie czynniki jak wysoka płynność tworzonej przez węgiel masy plastycznej, wysoki poziom ciśnienia generowanego przez warstwę plastyczną oraz niski stopień zagęszczenia warstwy nie uplastycznionego jeszcze wsadu.

EN

In the process of coking pressure formation the swelling phenomenon of plasticized coal grains plays an important part. Under conditions of free expansion, the pressure of pyrolytic gases inside those grains is close in value to the ambient pressure, due to an unrestricted growth in their volume. However, under conditions of a limited increase in their volume, which is the case with the plastic zone of coal charge in the coking chamber, inside the plasticized coal grains there occurs an elevated pressure. Its value depends on the coal, its grain size fraction and on the possibilities of plastic layer expansion. The migration phenomenon of a part of plasticized coal matter beyond the zone of plastic layer is one of the factors influencing this expansion. A series of laboratory examinations were carried out in order to determine whether this phenomenon occurs and whether it can exert a significant influence on the value of the pressure generated by the plastic layer. The experiments involved simulation of conditions prevailing in the cokemaking process in order to explain the migration phenomenon of a part of plasticized coal matter into the layer of „cold" charge (coal grains which have not been plasticized yet). The results indicate that the migration of a part of plasticized coal matter beyond the zone of plastic layer can occur and exert a significant influence on the value of coking pressure generated by this layer. Intensive migration is facilitated by factors like: high fluidity of the plastic mass produced by coal, high value of pressure generated inside the plastic layer and low bulk density of coal charge.

15

Ciśnienie rozprężania. Cz. IV. Mechanizm powstawania ciśnienia rozprężania

Karcz A., Strugała A.

Karbo

|

2001

|

Nr 7-8

265-273

EN

The paper reviews the theories of the mechanism of coking pressure phenomenon. Special attention is paid to the theories, according to which the origin of coking pressure is connected with the plastic zone of carbonized coal charge. The main elements of these theories are described, i.e. the role of the layers adjacent to the plastic zone, the volume increase of plasticized coal grains and the plastic zone expansion. The recapitulation section analyses the results of research and industrial experience in order to link the mechanism of coking pressure phenomenon with processes taking place inside plasticized coal grains as well as with processes occurring within the plastic zone.

16

Ciśnienie rozprężania. Cz. III. Oddziaływanie ciśnienia rozprężania na ściany komór koksowniczych

Karcz A.

Karbo

|

2001

|

Nr 7-8

261-264

PL

Zastosowano dopuszczalne wartości ciśnienia rozprężania wyznaczone na drodze empirycznej i obliczeniowej. Przedstawiono możliwości regulacji- poziomu ciśnienia rozprężania poprzez: odpowiedni dobór receptury mieszanki węglowej (dodatki węgli niżej zmetamorfizowanych oraz naturalnych i sztucznych składników schudzających), obróbkę mechaniczną (przemiał, brykietowanie, ubijanie) i termiczną (suszenie i podgrzewanie) wsadu węglowego przed koksowaniem czy też zmianę szybkości koksowania. Wskazano na ważną rolę seryjności obsługi ko-mór koksowniczych baterii w kształtowaniu efektów działania ciśnienia rozprężania na ścianę grzewczą.

EN

Compiled are the allowed limiting values of coking pressure determined both in empirical and theoretical ways. Control over the coking pressure levels is discussed from the point of view of choice of such parameters as coal blend composition (low rank coals and/or natural and carbonized dilutant additives), mechanical treatment (milling, briquetting, stamping), and heat treatment (drying and pre -heating) of the charge to coking as well as the adjustment of heating rate. The importance of an appropriate service sequence of coke-ovens for the coking pressure effects on coke -oven walls is pointed out.

17

Ciśnienie rozprężania. Cz. II. Wpływ czynników technologicznych na ciśnienie rozprężania

Karcz A., Winnicka G.

Karbo

|

2001

|

Nr 6

204-208

PL

Omówiono wpływ jakości węgla ocenianej stopniem uwęglenia (Vdaf i Ro) oraz konwencjonalnymi wskaźnikami koksotwórczymi (dylatacja, parametry plastometryczne) na wielkość ciśnienia rozprężania. Przedstawiono ocenę związku tych parametrów z ciśnieniem rozprężania! mierzonym metodą laboratoryjną Nadziakiewicza-Sonntaga dla węgli górnośląskich. Podkreślono znaczący wpływ wielkości ziaren węgla i jego zagęszczenia na wielkość ciśnienia generowanego w warunkach m komory koksowniczej.

EN

Discussed is the impact of coal properties such as the coal rank (Vdav,Ro) and selected conventional coking parameters (dilatation, plastometry) on the coking pressure. For Polish coals from Upper Silesia, evaluated is the relationship between these quality coal parameters and the coking pressure, the latter determined by the method of Nadziakiewicz-Sonntag. The significant influence of coal grain size and coal charge density on the coking pressure in coke-ovens is emphasized.

18

Ciśnienie rozprężania. Cz. 1. Metody pomiaru ciśnienia rozprężania oraz ciśnienia gazu wewnątrz wsadu

Karcz A.

Karbo

|

2001

|

Nr 5

163-168

PL

Dokonano przeglądu metod pomiaru ciśnienia rozprężania węgli koksowych i koksowniczych mieszanek węglowych. Wskazano na ograniczoną przydatność metod laboratoryjnych dla wiarygodnej oceny tego paramertu.Alternatywą bezpośredniego pomiaru ciśnienia rozprężania może być pośrednie jego oszacowanie na podstawie ciśnienia gazu wewnątrz koksowanego wsadu. Stosunek ciśnienia rozprężania do ciśnienia gazu wewnątrz wsadu mieści się w granicach od 0,5 do 1 ,0. Dla literowania zagrożeń wynikających dla ścian komór koksowniczych ze strony koksowanych węgli o wysokim ciśnieniu rozprężania można stosować pomiar ciśnienia gazu wewnątrz wsadu, prowadzony za pomocą pakietu sond umieszczonych w osi wsadu.

EN

Presented is a review of methods for the measurement of coking pressure. A limited relevance and applicability of available laboratory methods for coking pressure determination is discussed. An alternative approach for the evaluation of coking pressure includes the determination of internal gas pressure directly in the coke oven charge. The ratio of the coking pressure to the internal gas pressure in the charge is typically found in the range of 0.5 -^ 1.0. For monitoring potential threats to coke oven walls due to the utilization of coals with extremely high coking pressure, measurements of internal gas pressure with a set of probes placed in the center of the charge could be applied.