Ignition temperature of carbonizates
 
More details
Hide details
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2001;17(2):19–28
 
KEYWORDS
ABSTRACT
One of the essential parameters that characterizes the properties of carbonizates for use as fuels is their ignition temperature. Herein, described is a simple and fast method for the determination of the ignition temperature of solid fuels. First, discussed is a study on the selection of essential factors influencing the determination of the ignition temperature such as the mass of sample, grain size fraction, heating rate, and oxygen flow rate. The Greek-Latin square method is applied to establish the significance of these factors. Based on the results of the study and on cost and time optimization, the following experimental values are chosen: sample mass - 1,5 g; grain size fraction - 0,5-1,0mm; heating rate - 10 K/min; oxygen flow rate - 400 cm3/min. In order to evaluate the suitability of the method, a series of measurements were carried out for ten carbonizates with varying degrees of carbonization and which were obtained from various hard coals. These carbonizates included, among others, typical smokeless fuels with the volatile matter contents of 8-10% which were manufactured from bituminous coals and which showed relatively high reactivities. They also included the medium reactivity cokes made by the stamping and free charging methods for other than metallurgical applications as well as a few low reactivity metallurgical cokes. The data indicated that the high reactivity smokeless fuels had the lowest ignition temperatures ranging from 350 to 400oC that should have made their combustion possible in simple grate furnaces. The ignition temperatures for the medium reactivity cokes were in the range of 430-520oC and for the low reactivity metallurgical cokes were in the range of 550-590oC. The study fully confirmed the suitability of the proposed method for the determination of the ignition temperature as applied to a series of carbonizates ranging from the typical smokeless fuel with the relatively low ignition temperature of 350oC to the best quality metallurgical coke for a potential use in PCI technology with the ignition temperature of 590oC.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
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.
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953