SU754284A1 - Способ определения температуры воспламенения твердых топлив1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлург гической и угольной отраслям промышленности и может быть использовано как в лабораториях, так и в производственных условиях, в том числе и для определения температур воспламенения различных металлов, взрывчатых веществ и т.п.

Известны способы определения температуры воспламенения твердых топлив,' в основе которых лежит сопоставление температуры навески топлива с температурой печи {ΐ). В момент воспламенения температура испытуемого образца резко увеличивается. Момент выравнивания температуры между ними считают моментом воспламенения, а действительную температуру - температурой воспламенения.

Известен способ определения температуры воспламенения, заключающийся в нагреве образца и. измерении его температуры в момент воспламене- 2 ния (2] .

По этому способу топливо помещают в реактор, вставленный в вертикальную электропечь. В реактор засыпа- 3

2

ется испытуемый материал, воздух продувается сверху вниз за счет водоструйного насоса. Однако из-за необ.ходимости медленного нагрева реакто-, ра (0,3 грзд/сек) время для проведения одного определения составляет около 1 ч. Способ не позволяет производить измерения при размере кусков более 5 мм, в то время как в ряде устройств сжигается более крупное топливо. Кроме того, известный способ не позволяет определять зависимость температуры воспламенения от скорости нагрева образца.

Целью изобретения является упрощение измерений и расширение диапазона применения.

Указанная цель достигается тем, что в процессе нагрева измеряют электрический потенциал образца, а за температуру воспламенения принимают температуру, соответствующую перегибу на кривой изменения потен- ·. циала перед переходом его в плюсовую область и резким увеличением положительного значения. Скорость нагрева образца изменяют от 0,3 до

3

4

.75 ί

30 град/сек, что позволяет применять метод· для экспресс-анализа.

Контроль температуры воспламенения по перегибу на кривой изменения электрического потенциала образца пе-, ред уходом его в плюсовую область с дальнейшим резким увеличением положительного его значения обоснован исследованиями, в которых показано,. что при нагреве образца твердого топлива его электрический потенциал меняется сложным образом, с резким увеличением положительного значения в момент воспламенения, который контролировался по составу продуктов горения, изменению'светимостью окружающего газа и, в случае медленного нагрева, по скачку температуры ·. в этот момент. Резкое увеличение по-^-, тенциала образца в момент воспламенения объясняется интенсивным развитием ионизационных процессов при переходе от окисления топлива к горению и, как следствие, увеличением потока заряженных частиц с его поверхности.

На фиг. 1 показана установка для осуществления способа; на фиг. 2 кривые изменения потенциала и температуры образца при его нагреве со скоростью 0,3 град/сек.

Установка включает вертикально расположенную электропечь сопротивления 1, в которую подвешен на термо5 паре 2 нагреваемый образец 3. Милливольтметры 4 и 5 служат для записи соответственно потенциала и температуры образца.

Из сопротивления кривых изменения θ потенциала и температуры (фиг.2)

видно, что перегиб на кривой изменения потенциала перед переходом его в плюсовую область и резким увеличением положительного значения соответствует перегибу на кривой из5 менения температуры, обусловленному воспламенением образца. Температура воспламенения, определенная по графику, равна 800°С.

Пример. Проводили определе•0 ния температуры воспламенения спектрально. чистого графита марки С-3, металлургического кокса и каменного угля марки К. Для получения сравнительных данных параллельно про!5 водили определения температуры воспламенения этих же топлив по известному способу.

Данные приведены в таблице.

Топливо	Температура воспламенения , определен1ная по известному способу,°С	Температура воспламенения, определенная по предлагаемому способу при аналогичных скоростях, °С
с-з	800	880
Кокс Камен-	565	550
ный
уголь	490	500

Способ применим к крупным образ- 45 цам,‘так как в данном случае момент воспламенения фиксируется не по скачку температуры, который будет сглажен для крупных образцов, а фактически по току с их поверхности, увеличивающемуся с ростом последней.

Использование скачкообразно увеличивающейся ионизации при воспламенении твердого топлива для определения момента эго начала позволяет . __

упростить измерения за счет отказа от дифференциальных термопар и повысить его точность, а также определять ' температуру воспламенения как отдельного образца, так и слоя топлива. Кроме того, предлагаемый 60

способ некритичен к равномерности нагрева воздуха и позволяет значительно (в 100-100 раз) расширить диапазон допустимых размеров и скоростей нагрева образца. 65

Способ позволяет без проведения подготовительных работ использовать его как' на промышленных предприятиях, так и в лабораториях НИИ.

Claims (2)

Формула изобретения

1. Монахов В.Т. Методы определе ния пожарной опасности твердых веществ. Μ. , "Химия", 1972, с. 104.

1.Способ определения температуры воспламенения твердых топлив, включающий нагрев Образца и измерение его температуры в момент воспламенения, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и расширения диапазона применения, в процессе нагрева измеряют электрический потенциал образца, а температуру воспламенения определяют по ее соответствию перегибу на кривой изменения"потенциала перед переходом его в плюсовую область и резким увеличением положительного значения.

5

754284

6

2. Способ по π.Ι,'ο т л и ч а ющийся тем, что скорость нагрева образца изменяют от 0,3 до 30 град/сек.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Щукин П.А.,Казакевич А.П., Мохнашин А.Е. Химия твердого топли ва. 1969, № 1 (прототип).

Фиг.1