ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРОТВЕРДОСТЬ УГЛЕЙ

Abstract

Актуальность. Закономерная особенность в изменении твердости и прочности углей, их твердых продуктов термической переработки и брикетов на их основе заключает в себе большую теоретическую значимость, ведь данные параметры могут косвенно характеризовать свойства, связанные с особенностями происхождения углей, их петрографического состава и степени их метаморфизма. Цель: изучение микротвердости бурых и каменных углей. Методы: Разделение буроугольной и каменноугольной мелочи на фракции от 4 мм до менее 125 мкм осуществляли на гранулометрическом анализаторе AS Control 200. Определение влажности исследуемых объектов осуществляли в сушильном шкафу по ГОСТ 11014-2001 «Угли бурые, каменные, антрацит и горючие сланцы. Ускоренные методы определения влаги». Зольность определяли по ГОСТ 11022-95 «Топливо твердое минеральное. Определение зольности». Выход летучих веществ определялся по ГОСТ Р55660-2013 «Топливо твердое минеральное. Определение выхода летучих веществ». Брикетирование угольной и сланцевой мелочи проводилось на лабораторном гидравлическом прессе ПГЛ-20. Брикеты изготавливали при давлении 15 МПа без смачивания. Брикеты изготавливались одинаковых параметров: высота – 10 мм, диаметр 15 мм. Термообработка исследуемых брикетов осуществлялась в 2 режима: режим № 1 «Без выдержки». В муфельную печь с начальной температурой, соответствующей комнатной, помещались шесть тиглей с брикетами. Затем нагревали до 100 °С, доставали из печи один из тиглей и продолжали нагрев до 200 °С. Операцию повторяли до температуры в камере печи, равной 600 °С с шагом в 100 °С без выдержки при конечной температуре; режим № 2 «Горячая печь». В нагретую до соответствующей режимной температуры (100; 200; 300; 400; 500; 600 °С) муфельную печь загружали тигель с брикетом, выдерживали в течении 30 минут и вынимали. Для определения микротвердости представленных образцов использовался ультрамикротестер SHIMADZU DUH-211S для испытаний твердости (микротвердости) материалов. Результаты. Исследование микротвердости бурых и каменных углей на брикетах из данного материала показало, что: для бурого угля при использовании обоих режимов нагревания до температуры 200 °С значение микротвердости уменьшается с 57,928 до 44,907 Н/мм2 (режим 1) и до 46,905 Н/мм2 (режим 2), при увеличении температуры до 300 °С значение микротвердости начинает подниматься до 51,048 и 51,247 Н/мм2 для режима 1 и режима 2 соответственно. Дальнейшее нагревание приводит к увеличению значения микротвердости до 64,879 Н/мм2 для первого режима и уменьшению до 32,797 Н/мм2 для второго режима; для каменного угля при режиме термообработки № 1 значение микротвердости возрастает с 4,894 до 7,157 Н/мм2, а при режиме термообработки № 2 падает до 2,921 Н/мм2.