[发明专利]一种捣固煤饼机械性能检测成套试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种捣固煤饼机械性能检测成套试验装置及方法，所述成套试验装置包括捣固煤饼试样制备装置、捣固煤饼抗压性能检测装置、捣固煤饼径向抗剪性能检测装置及捣固煤饼轴向抗剪性能检测装置；本发明能够模拟工业生产条件制备捣固煤饼试样，煤饼试样实现了规范化；成套装置还能够检测捣固煤饼的抗压强度和压缩模量、检测捣固煤饼在不同荷重下的径向抗剪强度和径向剪切模量、检测捣固煤饼在不同荷重状态下的轴向抗剪强度和轴向剪切模量等物理指标，从而更好的发挥指导捣固炼焦安全生产的功能。

技术领域

本发明涉及炼焦生产实验技术领域，尤其涉及一种捣固煤饼机械性能检测成套试验装置及试验方法。

背景技术

由于捣固焦炉能够有效的节约优质炼焦煤资源，可以更多地配入弱粘煤，降低炼焦用煤成本，近年来，越来越多的捣固焦炉被建造，捣固焦炉的炭化室高度也越来越高，从而使得捣固焦炉煤饼的机械性能指标重要性也越来越突出，这些指标将直接影响到捣固焦炉装煤操作和炼焦生产的顺利进行。

目前，国内外尚没有一种能够模拟工业生产条件、锤头提升高度可调可控、捶打次数可调可控、煤饼试样尺寸规范且与后续检测设备配套的，专门用于制备捣固煤饼试样的装置。由于煤饼试样规格不规范，导致各家测试的捣固煤饼机械性能结果差异较大且没有可比性。另外，国内外也没有针对捣固煤饼机械性能的专用检测设备。一些焦化研究人员对于捣固煤饼的抗压强度只能借助于市售压力试验机进行检测，由于压力试验机的量程与煤饼试样的抗压强度不相匹配，导致检测结果误差较大，且同一煤饼试样在不同类型的市售压力试验机上的检测结果差异也较大。对于捣固煤饼的抗剪强度检测，有的借助于市售的岩土剪切试验机，但检测试样太小太薄，反映不出实际捣固煤饼的物理性质，故其检测数据与实际情况相差太大，检测结果可信度太低。况且，在上述这些市售的压力机和剪切机的设备上都不具备同时测试在各个破坏应力下对应的应变量及其变化过程的功能。因此，上述方法检测的数据无法应用于指导捣固炼焦生产实践。

发明内容

本发明提供了一种捣固煤饼机械性能检测成套试验装置及试验方法，能够模拟工业生产条件制备捣固煤饼试样，煤饼试样实现了规范化；成套装置还能够检测捣固煤饼的抗压强度和压缩模量、检测捣固煤饼在不同荷重下的径向抗剪强度和径向剪切模量、检测捣固煤饼在不同荷重状态下的轴向抗剪强度和轴向剪切模量等物理指标，从而更好的发挥指导捣固炼焦安全生产的功能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种捣固煤饼机械性能检测成套试验装置，包括捣固煤饼试样制备装置、捣固煤饼抗压性能检测装置、捣固煤饼径向抗剪性能检测装置及捣固煤饼轴向抗剪性能检测装置；其中：

所述捣固煤饼试样制备装置包括捣打装置、成形模具、脱模装置及煤饼高度探测器；捣打装置设于成形模具的上方，用于制备捣固煤饼试样的煤料置于成形模具中，脱模装置设于成形模具的下方；捣打装置中设能够上下移动的捣打重锤，捣打重锤与成形模具配合将煤料捣打为捣固煤饼试样，脱模装置中设能够上下移动的脱模推杆，脱模推杆能够自下向上将捣固煤饼试样自成形模具中推出；煤饼高度探测器用于检测捣固煤饼试样的高度；

所述捣固煤饼抗压性能检测装置包括施压装置、承压装置、位移传感器及压力传感器；施压装置设于承压装置的上方，施压装置中设上梁、上压盘滑动装置及上压盘，上压盘设于上梁的下方，上梁固定不动，上压盘能够由上压盘滑动装置带动上下移动，上压盘与上梁之间设压力传感器，上压盘相对上梁的竖直移动距离由位移传感器检测；承压装置中设下压盘，下压盘设于上压盘的正下方，抗压煤饼试样置于下压盘的中心位置；

所述捣固煤饼径向抗剪性能检测装置包括径剪上盒、径剪下盒、水平移动装置、径剪位移传感器及径剪压力传感器；所述径剪上盒和径剪下盒一上一下对正放置，径剪煤饼试样置于由径剪上盒和径剪下盒共同形成的容纳空间内；水平移动装置用于带动径剪上盒及径剪下盒移动至径剪初始位；到达径剪初始位后，径剪上盒固定不动，径剪下盒能够在水平移动装置的带动下沿径剪煤饼试样的径向移动，其移动距离由径剪位移传感器检测，径剪压力值由径剪压力传感器检测；