Густина твердих горючих копалин

Реферат на тему: Густина твердих горючих копалин

Густина -- одна з основних характеристик речовини. Чисельно дорівнює масі одиниці об'єму речовини.

Уявною густиноюю називається густина шматка ТГК з властивою йому вологістю, мінеральними домішками і повітрям, що знаходиться в його порах.

Дійсною густиною називається густина речовини ТГК, звільненої від повітря і незв'язаної води, але що містить його мінеральні домішки.

Густиною органічної маси ТГК називають густину речовини ТГК, з попракими на вміст в ньому вологи, повітря і мінеральних домішок.

Густина органічної маси ТГК r⁰ (кг/м³ ) може бути підрахована з виразу:

,

де M - вміст мінеральних домішок, %;

r - дійсна густина ТГК з мінеральними домішками, кг/м³ ;

r^м - густина мінеральних домішок, кг/м³ .

Густина вугілля закономірно змінюється з метаморфізмом. Густина сухого беззольного вугілля залежить від елементного складу і структури органічної речовини. Встановлена наявність мінімуму на кривій залежності густини вугілля від виходу летких речовин (або вмісту вуглецю) для зразків, що містять 85 - 86 % вуглецю.

У залежності від вмісту вуглецю і водню Густина органічної маси вугілля можна визначити за наступним рівнянням

, кг/м³ ,

де: С і Н - вміст вуглецю і водню в сухому беззольному вугіллі, %.

Серед мацералів мінімальну густину має екзиніт, однак, вона різко збільшується із зростанням метаморфізму. Густина вітриніту змінюється у ряду метаморфізму по кривій з мінімумом при вмісті вуглецю 85-87 %. Густина мікриніту вище, ніж у вітриніту і змінюється у ряду метаморфізму так само, як у вітриніту. Фюзиніт характеризується максимальною густиною, практично постійною в ряду метаморфізму. Діцсна густина кам'яного вугілля і антрацитів наведена в таблиці 2.10.

Зміна дійсної густини при нагріванні вугілля характеризується параболічною кривою, тобто дійсна густина більш активно росте при початковій стадії нагрівання. Уявна густина змінюється по кривій з мінімумом при температурах 500-525 ⁰ С, що відповідає діапазону температур застигання пластичної маси.

Таблиця 2.10 -- Дійсна густина вугілля і антрацитів

Марка вугілля	Густина r, г/см3	Вихід летких речовин, мас. %
Довгеополум'яне	1,253 -- 1,478	39 - 46
Газове	1,264 -- 1,483	33 -- 39
Жирне	1,244 -- 1,417	28 -- 23
Коксівне	1,254 -- 1,590	18 -- 28
Піснувато--спікливе	1,242 -- 1,532	9 -- 18
Пісне	1,336 -- 1,505	9 -- 15
Антрацит	1,307 -- 1,766	1,5 -- 9

Насипна густина r_н вугілля - це відношення маси частинок до одиниці зайнятого ними об'єму з урахуванням об'єму пор і проміжків між частинками. Вона залежить від гранулометричного складу, форми шматків або частинок, способу їх укладки, вологості і є змінною величиною. Найбільш істотно на густину впливає вологість. Зі збільшенням вологості вугілля до гігроскопічної його насипна густина росте неактивно, оскільки одночасно зі змочуванням відбувається набухання частинок, а коефіцієнт внутрішнього тертя частинок вугілля майже не змінюється. При подальшому підвищенні вологості вугілля насипна густина меншає внаслідок появи на поверхні часток вологи, що як би розсовує частинки вугілля, і насипна густина досягає мінімуму, при якому спостерігається найменша рухливість (сипучість) часток і пов'язане з цим зависання вугілля в бункерах, течках, на укосах. Подальше збільшення вологості викликає швидке зростання r_н в основному внаслідок зменшення коефіцієнта внутрішнього тертя частинок, зумовленого появою значних прошарків вологи на їх поверхні. Найбільше значення r_н характерне для вугілля з вологістю 0,5 - 2 %, а мінімальне 6 - 10 %.

Фізико-механічні властивості

Основні фізико-механічні властивості вугілля:

пружність - здатність відновлювати свої первинні розміри після зняття навантаження;

пластичність - здатність зберігати деформацію аж до межі текучості після зняття навантаження;

твердість - здатність чинити опір пружним і пластичним деформаціям;

міцність - здатність чинити опір руйнуванню при дії напружень;

крихкість - здатність руйнуватися без помітного поглинання енергії;

дробимість - властивість, що визначається сукупністю твердості, в'язкості і тріщинуватості.

тривкість -- умовне поняття, яке символізує сукупність механічних властивостей і виявляється в різних технологічних процесах при видобутку і переробці вугілля;

Є невелика кількість робіт по визначенню пружних властивостей вугілля, однак результати, отримані різними дослідниками при застосуванні статичних і динамічних методів, суттєво відрізняються. Наприклад, значення модуля Юнга, отримані статичним методом, менше на порядок, ніж значення, отримані динамічним методом.

Відношення констант пружності для гомогенної пружної речовини, визначених статичним і динамічним методами, за законами термодинаміки повинне дорівнювати відношенню теплоємності при постійних тиску і об'ємі, а оскільки для

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать