Сравнительная характеристика физико-химических свойств каменного угля и металлургического кокса

Ф-Х св-ва угля:* Плотность – кажущаяся ( m/V), действительная(хар-ет само в-во в порошкообразном состоянии, зависит от метаморфизма – 1,6 г/см³) и насыщенная (масса единицы объема, зависит от гран состава).* Мех. прочность – способность кусков сопротивляться разрушению от внеш. воздействия.* Истираемость – св-ва кусков сопротивляться разрушению от взаимного соприкосновения или о др. поверхности.* Эл.св-ва – к/уголь относится к п/проводникам. С увел. зрелости эл.проводность увел-ся.*Оптические - отражательная способность, хар-ет степень метаморфизма.( антр.>4%,уголь <8%)* Теплопроводность – увел. с увеличением W,Aтности.*Температуропроводность – уголь теплоизолятор.

Ф-х свойства кокса: 1) реакционная способность взаимодействия с СО2 с образованием СО, которая необходима для восстановления оксидов железа; 2) горю­честь, т. е. скорость сгорания; 3) температура воспламенения (600-700 °С).4) Плотность – действительная d_К(1,95г/см³), кажущаяся d_Д – плотность его кусков с учетом содержания в его порах воздуха.На основании данных этих полтностей можно вычислить открытую пористость кокса П(П=100-100*d_К / d_Д ).5) Твердость- зависит от св-в исходных углей.6)Механическая прочность – способность кусков противостоять дробящим и истираяющим воздействиям.7) Гранулометрический состав кокса – массовая доля в процентах различных классов крупности.8) Газопроницаемость - определяется мех.прочностью и гран.составом.9) Уд.эл.сопротивление – зависит от совершенства его структуры, т.е. определяется конечной тем-ой получения кокса и плотностью исходной угольной загрузки. 10) Эл.проводимость – определяется структурой углеродистого мат-ла.

Характерные физические свойства каменного угля:

- содержание углерода (С,%) - 75-97;

- плотность (г/см³) – 1,28-1,53;

- механическая прочность (кг/см²) – 40-300;

- удельная теплоемкость С (Ккал/г град) – 026-032;

- коэффициент преломления света – 1,82-2,04.

Химическое строение органической массы угля

Органическая масса углей состоит, как известно, из углеводородов, кислород -, серо - и азотсодержащих соединений сложного строения. Последние три класса веществ разлагаются при коксовании с выделением воды, оксидов углерода, сероводорода, сероуглерода, аммиака, а также низших кислород -, серо - и азотсодержащих органических соединений. Органическая масса углей содержит в среднем 66 - 70 % углерода, 6 - 7 % водорода, 0 5 % азота. Это говорит о неравномерном распределении битуминозных пачек по толще пластов и по простиранию. Органическая масса угля состоит в основном из углерода, водорода, азота и кислорода.

Способы прогнозирования качества кокса

Существуют следующие м-ды: * М-ды в основу кот. положены параметры св-в углей, определяемые м-ми петрологии. Он основан на том явлении, что угли равной степени хим. зрелости дают кокс с показателями мех-кой прочности, закономерно изменяющимися в зависимости от петрографических особенностей, кот. выражаются содержанием в них отощающие компонентов. Получены ур-ния, устанавливающие взаимосвязь м/д показателями прочности и этими параметрами. Определив величины: отощающие компоненты и степени хим. зрелости шихты, можно с точностью определить качество кокса. Есть более сложная модель погноза, кот. учитывает ряд и других факторов( индеек отощения, параметры неоднородности св-в отощ. ком-ов, величину отражательной способности шихты и различий углей по петрографическому составу). При смешении углей, что характерно для современных шихт, основные показатели св-в ПМ резко отклоняется от расчетных величин по з-ну аддативности. Поэтому был введен поправочный коэф-т, физ. смысл которого заключен в том, что часть массы углей низких стадий хим. зрелости должна относится к отощающим ком-м. Есть м-д, особенностью кот. яв-ся учет периода коксования, степень измельчения углей и ширина камеры коксования.