Temperatura zapłonu karbonizatów węglowych

karbonizaty węglowe, temperatura zapłonu

Temperatura zapłonu jest ważnym parametrem oceny wartości użytkowej karbonizatów węglowych szczególnie wówczas, gdy są stosowane jako paliwa bezdymne w gospodarce komunalnej. Przedstawiono prostą i szybką metodę oceny tego wskaźnika. Opisano wyniki badań nad ustaleniem poziomu podstawowych czynników pomiaru, takich jak: masa naważki i jej uziarnienie, prędkość ogrzewania oraz wielkość strumienia objętościowego tlenu. Przy ustaleniu istotności wpływu wyżej wymienionych czynników na końcowy wynik pomiaru, zastosowano eksperyment czynnikowy typu kwadratu grecko-łacińskiego. Na podstawie analizy uzyskanych rezultatów oraz kierując się minimalizacją czasu i kosztu oznaczenia ustalono następujące poziomy czynników przy pomiarze temeperatury zapłonu karbonizatów: masa próbki 1,5 g; uziarnienie 0,5-1 mm, prędkość ogrzewania 10 K/min i strumień objętościowy tlenu 400 cm3/min. W celu sprawdzenia przydatności zaproponowanej metody pomiaru temperatury zapłonu karbonizatów wykonano serię badań dziesięciu karbonizatów o zróżnicowanym stopniu odgazowania, wyprodukowanych z węgli kamiennych o różnym stopniu uwęglenia. Badane próbki reperezenotowały: typowe paliwa bezdymne produkowane z niskozmetamorfizowanych węgli kamiennych zawierające charakterystyczną dla tego typu paliw ilość części lotnych (8-10%), która gwarantuje wysoką ich reakcyjność, średnioreakcyjne koksy przeznaczone dla celów pozahutniczych produkowane w bateriach systemu zasypowego i ubijanego oraz niskoreakcyjne koksy metalurgiczne o zróżnicowanej jakości. Przeprowadzone badania wykazały, że badane próbki z wysokoreakcyjnych paliw bezdymnych posiadały najniższą, mieszczącą się w zakresie 350-400oC temperaturę zapłonu, pozwalającą na poprawne ich spalanie w warunkach prostych palenisk rusztowych. Temperatury zapłonu dla koksów do celów pozahutniczych mieściły się w przedziale 430-520oC, natomiast koksy przeznaczone do procesu wielkopiecowego posiadały temperaturę zapłonu w tlenie od około 550 do 590oC. Przeprowadzone badania w pełni potwierdziły przydatność zaproponowanej metody do pomiaru temperatury zapłonu szerokiej gamy karbonizatów węglowych, począwszy od typowych paliw bezdymnych o cechach półkoksu i bardzo niskich temperaturach zapłonu rzędu 350oC, aż po najlepszej jakości koksy przeznaczone do wielkich pieców stosujących technologię PCI, w których temperatura zapłonu sięga 590oC.