專利名稱：一種水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到煤樣檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，特指一種采用水浴絕熱式設(shè)計(jì)的煤樣自燃測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)煤產(chǎn)生熱量的速度超過散熱的速度時(shí)，可能在煤礦或儲(chǔ)藏過程中出現(xiàn)自發(fā)燃燒的現(xiàn)象。為了避免煤的自燃，煤堆中應(yīng)盡量減少煤的熱量的產(chǎn)生并盡量加大散熱量，該原理應(yīng)該被應(yīng)用到所有煤礦、處理、堆砌和煤的運(yùn)輸中。因此，需要對(duì)煤樣進(jìn)行自燃測(cè)試，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有一種較佳的能夠完成自燃測(cè)試的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，標(biāo)準(zhǔn)說法。本發(fā)明提供一種原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試精度高、測(cè)試可靠性好的水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，將待測(cè)煤樣預(yù)熱到第一預(yù)設(shè)溫度Tl后放入處于水浴中的反應(yīng)器中或者直接在反應(yīng)器中預(yù)熱；往反應(yīng)器中通入氧氣，待測(cè)煤樣在氧氣作用下溫度上升，此時(shí)令水浴中的溫度跟隨煤樣溫度上升，以使煤樣的自燃處于絕熱環(huán)境中；當(dāng)待測(cè)煤樣溫度達(dá)到第二預(yù)設(shè)溫度T2時(shí)，停止通入氧氣；記錄煤樣從第一預(yù)設(shè)溫度Tl升至第二預(yù)設(shè)溫度T2的時(shí)間和溫度構(gòu)成待測(cè)煤樣自燃反應(yīng)性結(jié)果。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn): 將待測(cè)煤樣放入處于水浴中的反應(yīng)器后，通入惰性氣體使待測(cè)煤樣升溫到第一預(yù)設(shè)溫度Tl。所述第一預(yù)設(shè)溫度Tl為35 45° C，所述第二預(yù)設(shè)溫度T2為65 75° C。所述第一預(yù)設(shè)溫度Tl為40° C，所述第二預(yù)設(shè)溫度T2為70° C。采集待測(cè)煤樣時(shí)，取用新鮮開采的煤樣，并進(jìn)行制樣、干燥。在制樣得到的待測(cè)煤樣放置惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行干燥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，通過溫度為Tl的恒溫水浴預(yù)熱后的惰性氣體將新鮮煤樣預(yù)熱到溫度Tl。當(dāng)煤樣溫度達(dá)到Tl時(shí)，將惰性氣體切換為氧氣，溫度為Tl的煤樣在氧氣作用下溫度緩慢上升，采用多路溫度傳感器和控制器使水浴中的溫度跟隨煤樣溫度上升，為煤樣的自燃提供一個(gè)絕熱環(huán)境。當(dāng)煤樣溫度達(dá)到T2 (低于煤的自燃點(diǎn))時(shí)，關(guān)閉氧氣流量。煤樣從溫度Tl升至溫度T2的時(shí)間和溫度嚴(yán)密監(jiān)視并記錄，這段時(shí)間越長(zhǎng)，煤越不容易發(fā)生自燃，這段時(shí)間越短，煤越容易發(fā)生自燃。這種方法操作簡(jiǎn)單，煤樣自燃傾向性分類標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。


圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，其流程為:
(I)采集煤樣。在較佳實(shí)施例中，應(yīng)取用新鮮開采的煤樣，以保證每次煤樣的初始條件最大程度上保持 相同，還可以保證煤樣沒有被認(rèn)為氧化。(2)制樣、干燥。采用常規(guī)制樣方法逐次對(duì)煤樣進(jìn)行破碎，可以使每次煤樣的粒度大小相近。將制樣得到的煤樣在惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行干燥，以使煤樣在干燥過程中防止被氧化。(3)放樣。將干燥后的煤樣放置于一個(gè)反應(yīng)器中，然后將反應(yīng)器放置在水浴裝置中。反應(yīng)器內(nèi)煤樣的初始溫度Tl (如:40° C)通過水浴預(yù)熱的惰性氣體預(yù)熱達(dá)到，可以精確控制。例如，煤樣在氮?dú)鈿夥障录訜嶂?0° C。(4)通入氧氣、控溫。往反應(yīng)器中通入氧氣，通入的氧氣經(jīng)過了恒溫水浴的預(yù)熱，且通過溫度傳感器檢測(cè)氣體的溫度跟水浴相同，以防止氣體帶走煤樣所產(chǎn)生的熱量。在較佳實(shí)施例中，氧氣的流量通過精確控制，保持反應(yīng)器內(nèi)一直處于富氧環(huán)境。實(shí)時(shí)采集反應(yīng)器內(nèi)的溫度、水浴裝置中水介質(zhì)所形成的環(huán)境溫度，采用控溫手段(如:加熱器等)使水浴裝置中的溫度跟隨反應(yīng)器內(nèi)的溫度變化，為反應(yīng)器內(nèi)的煤樣提供一個(gè)絕熱環(huán)境。整個(gè)過程中，氣體及水的溫度將被嚴(yán)密控制，同時(shí)煤在反應(yīng)器中的溫度也被嚴(yán)密監(jiān)測(cè)。所有的溫度都被監(jiān)測(cè)和記錄。在上述過程中，煤的溫度將會(huì)隨著自燃過程的發(fā)生而上升，同時(shí)反應(yīng)器周圍的環(huán)境的溫度將與反應(yīng)器(絕熱)內(nèi)部的溫度保持一致。(5)到達(dá)預(yù)設(shè)溫度，停止測(cè)試。一旦反應(yīng)器內(nèi)的溫度達(dá)到T2 (如:70° C)，停止測(cè)試。達(dá)到這一溫度所花費(fèi)的時(shí)間隨著煤種的變化而不一樣，并且這是煤的反應(yīng)性往自燃性的標(biāo)志。記錄煤樣從第一預(yù)設(shè)溫度Tl升至第二預(yù)設(shè)溫度T2的時(shí)間和溫度構(gòu)成待測(cè)煤樣自燃反應(yīng)性結(jié)果。例如:為了量化煤的自燃性傾向，從40 ° C到70 ° C (R70 )的自加熱平均速率被用作一個(gè)指標(biāo)。隨著R70的升高，煤的反應(yīng)性也隨之增加，換句話說，煤的自燃性傾向也在增加。示例公式:R70 =溫度/時(shí)間=70° C 40° C /25小時(shí)=1.30° C /小時(shí)。上述整個(gè)測(cè)試的流程均可在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，水浴設(shè)備體積小，所需要的煤量小，相比于大中型煤自燃傾向性測(cè)試方法更簡(jiǎn)單，所需時(shí)間更段，操作更方便。本發(fā)明采用絕熱式的方法更接近于真實(shí)煤樣的自燃，整個(gè)測(cè)試過程中氣體的通斷、切換，溫度的采集與跟隨，數(shù)據(jù)與時(shí)間的記錄均是全自動(dòng)控制，實(shí)驗(yàn)過程簡(jiǎn)單，容易控制。由上可知，由于本發(fā)明采用水浴絕熱的形式，因此可以為煤樣提供一個(gè)理想的絕熱環(huán)境，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可重復(fù)性好，使不同煤樣的自燃性傾向有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，其特征在于，將待測(cè)煤樣預(yù)熱到第一預(yù)設(shè)溫度Tl后放入處于水浴中的反應(yīng)器中或者直接在反應(yīng)器中預(yù)熱；往反應(yīng)器中通入氧氣，待測(cè)煤樣在氧氣作用下溫度上升，此時(shí)令水浴中的溫度跟隨煤樣溫度上升，以使煤樣的自燃處于絕熱環(huán)境中；當(dāng)待測(cè)煤樣溫度達(dá)到第二預(yù)設(shè)溫度T2時(shí)，停止通入氧氣；記錄煤樣從第一預(yù)設(shè)溫度Tl升至第二預(yù)設(shè)溫度T2的時(shí)間和溫度構(gòu)成待測(cè)煤樣自燃反應(yīng)性結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，其特征在于，將待測(cè)煤樣放入處于水浴中的反應(yīng)器后，通入惰性氣體使待測(cè)煤樣升溫到第一預(yù)設(shè)溫度Tl。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)溫度Tl為30 50° C，所述第二預(yù)設(shè)溫度T2為60 80° C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)溫度Tl為40° C，所述第二預(yù)設(shè)溫度T2為70° C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，其特征在于，采集待測(cè)煤樣時(shí)，取用新鮮開采的煤樣，并進(jìn)行制樣、干燥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，其特征在于，在制樣得到的待測(cè)煤樣放 置惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行干燥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水浴絕熱測(cè)試煤自燃傾向性的方法，將待測(cè)煤樣預(yù)熱到第一預(yù)設(shè)溫度T1后放入處于水浴中的反應(yīng)器中或者直接在反應(yīng)器中預(yù)熱；往反應(yīng)器中通入氧氣，待測(cè)煤樣在氧氣作用下溫度上升，此時(shí)令水浴中的溫度跟隨煤樣溫度上升，以使煤樣的自燃處于絕熱環(huán)境中；當(dāng)待測(cè)煤樣溫度達(dá)到第二預(yù)設(shè)溫度T2時(shí)，停止通入氧氣；記錄煤樣從第一預(yù)設(shè)溫度T1升至第二預(yù)設(shè)溫度T2的時(shí)間和溫度構(gòu)成待測(cè)煤樣自燃反應(yīng)性結(jié)果。本發(fā)明具有原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試精度高、測(cè)試可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N25/20GK103217455SQ20131014157
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月23日
發(fā)明者朱先德, 李冬軍, 吳漢炯, 方偉, 王芹 申請(qǐng)人:湖南三德科技股份有限公司