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煤的着火点的测定

时间:2023-11-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:将煤样与氧化剂按一定比例混合,放入着火温度测定装置或自动测定仪中,以一定的速度加热,到一定温度时,煤样突然燃烧。

一、实验目的

煤的着火温度是煤的特性之一。在生产、储存和运输过程中可根据测定煤的着火温度来采取预防措施,避免煤炭自燃,减少环境污染和经济损失。测试煤的着火温度的方法有两种,一是基于煤爆燃时空气体积膨胀现象的人工观测法,另一种是基于煤爆燃时温度骤然上升现象的自动测定法。本次实验采用的方法为后者。本实验主要目的在于了解煤的着火温度,学会使用燃点测定仪测定煤的着火温度。

二、实验原理

将煤样与氧化剂(亚硝酸钠)按一定比例混合,放入着火温度测定装置或自动测定仪中,以一定的速度加热,到一定温度时,煤样突然燃烧。记录下测量系统内升温速度突然增加时的温度,作为煤的着火温度。

三、仪器设备

本实验所采用的是FDK-5A型煤的燃点测定仪。它可以自动控制加热温度(5℃/min)和显示控制温度;自动测取和同时显示六个煤样的温度;自动绘制六个煤样对控温温度的温升曲线;自动寻找和打印六个煤样的燃点;计算机和控制器双向通信,计算机可对控制器进行各项操作,且简便直观,自动化程度高。设备共分两大部分:炉体及控制器、计算机及打印机。

1.炉体及控制器

加热炉体的电源电流为交流220V,功率为800W。炉膛内装有直径为60mm的铜柱等温体,在该等温体中央安插测量炉温的热电偶,而在周边六等分处又各有直径为10mm的孔,放置装实验煤样的玻璃试管和测煤样的专用热电偶。

控制器的前面板上可同时显示炉体温度和六个煤样的温度。控制器后面板如图7- 1所示,包含以下部分:

图7- 1 控制器后面板

(1)接220V交流电源的两个接线柱,勿将火线、中线接反;

(2)接电炉的两个接线柱;

(3)接控温电偶的两头端子;

(4)接测温电偶的端子,红色接电偶的正极,蓝色接电偶的负极;

(5)电脑接口;

(6)地线(黄绿色)端子接实验室地线,勿接电源中线;

(7)装有1A保险管的保险座。

2.计算机及打印机

计算机有开始窗体、实验资料填写窗体、监控窗体、实验报告和数据库窗体。实验报告可通过打印机打印输出。

四、煤样和试剂处理

1.按GB474将煤样制成粒度小于0.2mm的一般分析煤样。

2.煤样处理

原样:将煤样置于温度为55~60℃、压力为53k Pa的真空干燥箱中干燥2h,取出放入干燥器中。

氧化样:煤样用过氧化氢处理,在称量瓶中放0.5~1.0g煤样,用滴管滴入过氧化氢溶液(每克煤约加0.5m L),用玻璃棒搅匀,盖上盖,在暗处放置24h;打开盖在日光或白炽灯下照射2h,然后按干燥原样煤的方法对其进行干燥。

3.试剂处理:将亚硝酸钠放在称量瓶中,在105~110℃的干燥箱中干燥1h,取出冷却并保存在干燥箱中。

五、操作步骤

1.称取已干燥的原样或氧化样(0.1±0.01)g放入研钵中,加入经干燥过的亚硝酸钠(0.075±0.001)g,轻轻研磨1~2min,使煤样与亚硝酸钠混合均匀。

2.将混合均匀的试样小心倒入试样管中,然后放入铜加热体中,插入测温电偶(注意:一定要把六只电偶都插到煤样中)。

3.将控制器和计算机接入电源后,控制器进行自检,自检正常后控制器转入对炉体加温程序(如不正常则显示故障符号Err1),且显示炉温和六个煤样的温度,在计算机上进入燃点测试程序,显示开始窗体。

4.点击开始窗体中的“欢迎进入”按键,进入实验资料填写窗体,填入必要的实验资料和数据,如做新一轮实验请先清空数据库,然后点击“监控”按键,转入监控窗体,进入正式的监视和控制工作,此时计算机自动记录实验时间、炉温和六个煤样温度,当炉温升至200℃以后,自动绘制炉温的升温曲线和各煤样的温差(煤样温度对炉温之差)曲线。煤样在未爆燃时,煤样的温度与炉温相接近,二者温差近乎为零。在煤样爆燃时,煤样温度迅速上升,则二者温差也随之增加,爆燃结束后,煤样温度又回落到炉体温度,二者温差也近乎为零,在监控窗口可以明显看到上述现象。

5.待六个煤样爆燃结束后,点击监控窗体上的“计算结果”按键,计算机将自动计算出实验结果,且把相关窗体表格中的结果予以更新。

6.点击“打印”和“保存”按键,打印并保存实验报告和实验曲线。

7.数据库窗体的表格将连续记录测试数据,在必要的时候可以人工增加或删除测试数据(如干扰数据),以得到正确、全面的数据。

8.点击监控窗体中的“开始窗口”按键,回到开始窗体,再点击开始窗体中的“退出运行”按键,则退出燃点测试程序,实验结束。

9.如需查询以往的历史数据,请点击“开始窗口”中“历史查询”按键,将跳出查询对话框,选择要查询的名称,打开即可。

六、数据处理

煤的着火温度以摄氏度(℃)表示。

每个煤样分别进行两次重复测定,取重复测定的算术平均值修约到整数报出。

重复性限:两次重复测定值的差值不得超过6℃。

七、注意事项

1.亚硝酸钠易吸水,须先研细再进行烘干处理,然后贮于磨口瓶中,放在干燥器内。只有用完全干燥的氧化剂,才能获得再现性较好的结果。潮湿的氧化剂会降低着火点。

2.煤样必须经过真空干燥以接近恒重,因为它能使煤中内水分脱除得比较完全。

3.每个煤样应进行两次平行测定,允许差值不得超过6℃。

八、思考题

1.煤的着火点与煤质本身、煤的粒度有何关系?

2.影响实验测定误差的因素主要有哪些?

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