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2.3 实验设备
本文所用实验仪器及设备有：粉碎机、常规煤质指标检测设备、自制膨胀压力测定仪（如图2.1所示）等，见表2.6。
表2.6 实验设备
设备名称 型号与规格 制造厂家 化验制样粉碎机 GJ—Ⅱ型 南昌化验制样机厂 奥阿膨胀度测定仪 ADY—2000型 鞍山市科翔仪器仪表有限公司 复式胶质层测定仪 GZY—2006A 鞍山市科翔仪器仪表有限公司 电子天平 FA2004N 上海精密科学仪器有限公司 膨胀压力测定仪 —— 辽宁科技大学改制
自制膨胀压力测定仪如图2.1所示
图2.1 膨胀压力测定仪器
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2.4 实验步骤
1、将待测煤料进行晒干，将炼焦煤粉碎至<1.5mm以下，称取一定质量的煤料，使其符合不同堆密度的要求；
2、将杯底放入煤杯使其下部凸出部分进煤杯底部圆孔中，杯底上放置热电偶铁管的凹槽中心点与压力盘上放热电偶的孔洞中心点对准。将石棉垫铺在杯底上，石棉垫下圆孔应对准杯底上的凹槽，在杯内下部沿壁围一条滤纸条，将热电偶铁管插入杯底凹槽，压板把热电偶铁管和钢棍固定，并使它们都保持垂直状态，将煤料导入煤杯中，捣固，使其高度达到50mm；放上压板以及传感器装置；
3、拧紧螺栓，保持平衡，然后调零，进行实验；
4、程序控温仪：温度低于250℃时，升温速度约为8℃/min，250℃以上，升温速度为3℃/min。在350-600℃期间，显示温度与应达到的温度差值不超过5℃，其余时间内不应超过10℃；
5、当电偶的温度达到730℃时，停止加热，读取膨胀压的最大值。
按照上述方法，研究不同的堆密度对单种煤及配合煤在结焦过程中最大膨胀压力的影响。
煤料的堆密度是指煤料在自然堆积状态下的质量与煤料体积之比。本次试验研究不同堆密度对煤的膨胀压力的影响以及不同煤之间膨胀压力的比较。试验中，水分含量均保持10%。
煤料堆密度的计算方法如公式2.1所示
ρ=m/πr2 [H-(a-b)] (2.1)
式中：ρ―试样的密度，t/m3；
m―试样的质量，t； π―取3.14； r―煤杯半径，m；
H―由杯底表面到杯口的距离，m； a―由压力盘表面到杯口的距离，m； b―压力盘和两个石棉圆垫的总厚度，m。
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3 结果与讨论
3.1 炼焦原料煤单种煤膨胀压力分析
各单种煤结焦过程中膨胀压力如表3.1所示
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表3.1 单种煤结焦过程中膨胀压力数据
干基堆密度/t*m-3 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 0.7 1.0 最大膨胀压力/Kpa 1.43 10.02 2.50 16.10 4.29 459.96 1.43 10.73 1.43 9.66 22.89 644.15 6.08 360.17 17.53 609.82 9.30 384.13 3.22 358.38 1.79 17.53 2.50 307.59 1.07 6.80 1.79 13.23 0.72 3.58 19
最大膨胀压力时实验温度/℃ 517 623 539 626 439 454 502 466 505 655 547 586 543 571 561 575 570 565 563 561 551 655 544 606 617 636 530 604 604 655 终温时膨胀压力/Kpa —— 7.87 0.36 14.31 0.72 1.07 0.72 7.15 1.09 8.94 3.58 39.70 0.72 26.83 2.50 12.52 1.07 17.53 0.36 17.17 0.36 16.45 0.36 50.43 0.72 6.08 0.72 5.72 —— 3.22 煤种 东兴 实验终温/℃ 728 728 728 728 724 724 728 724 728 724 724 728 724 727 724 724 724 728 728 724 728 728 728 724 728 728 724 724 724 724 元达 新建 新一 场地 恒兴 镇城底 龙湖 马兰 金山 龙焦 滴道 屯兰 富强 张台子
辽宁科技大学本科生毕业论文 第20页 3.1.1 1/3焦煤膨胀压力分析
本次实验涉及到的1/3焦煤共有5种，包括来自长燃的东兴、元达、新一和场地，七台河的新建。
东兴煤干基堆密度为0.7t/m3时，在517℃时出现最大膨胀压力，其值为1.43Kpa；当干基堆密度为1.0t/m3时，东兴煤在647℃时出现最大膨胀压力，其值为9.30Kpa，最大膨胀压力比干基堆密度0.7t/m3时增加了7.87Kpa，试验终温724℃时，膨胀压力为6.80Kpa。
30 25Swelling Pressure/Kpa201510500100200Temperature/C300400o500600700
图3.1 东兴煤干基堆密度为0.7t/m3时的膨胀压
5040Swelling Pressure/Kpa30201000100200300400o500600700Temperature/C
图3.2 东兴煤干基堆密度为1.0t/m3时的膨胀压力曲线
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