一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法，包括如下步骤：试样模具包括具有敞口的容器，将待测煤泥置入所述容器中；在所述容器的所述敞口放置活动压盖；采用杠杆机构通过所述活动压盖向所述待测煤泥施加压力；配重砝码的重力作为所述杠杆机构的动力；逐次增加所述配重砝码的重量，当所述活动压盖停止压缩所述待测煤泥时所对应的所述配重砝码的重量，为所述待测煤泥的压实度为100％时所对应的所述配重砝码的第一重量。本发明专利技术可以广泛应用于流化床用煤泥应力测量试样的制备，制备的试样可以进行各项应力的有效测试。制备的试样可以进行各项应力的有效测试。制备的试样可以进行各项应力的有效测试。

【技术实现步骤摘要】
一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种应力测试用试样的制备技术，特别是将煤泥制作成试样的制备技术。

技术介绍

[0002]煤炭从地下开采出来后，并不能直接利用，需要进行洗选分离后按质利用。煤泥是煤炭洗选过程中分离出的以煤炭颗粒为主、含有各种杂质的高水分排放物。煤泥遇水流失，风干飞扬，容易对环境产生较大污染，因此，不能随意丢弃，最好能够有效利用。循环流化床燃烧是目前规模化利用煤泥的有效方式。针对循环流化床锅炉，煤泥的主要给入方式为炉膛顶部给料、炉膛中部给料和炉膛下部给料。前述煤泥的不同的给料方式，使得其入炉的形态不同，从而影响其在炉膛内的干燥及燃烧过程。因此，煤泥入炉形态的研究至关重要。
[0003]不同给料方式下的煤泥入炉形态，主要取决于煤泥的受力状态。煤泥是由矿物质和水组成的高粘性非牛顿流体，其物理组成成分类似于粘土。因此，煤泥的受力状态的研究主要借鉴粘土的相关研究方法。目前测量粘土受力情况的主要方法为单轴拉伸法，通过制备粘土的试样进行拉伸试验。但煤泥的含水率、粘结性都高于粘土，而且煤泥在通常情况下表现出非牛顿流体的性质，因此用粘土试样的制备方法无法对煤泥进行成型制样。例如采用粘土试样的通常制备方法——分层击实法制备煤泥试样，制备出的煤泥试样很容易从各层的结合面处开裂，无法测量到煤泥真实的应力值。

技术实现思路

[0004]为了解决现有的粘土制备试样的方法不适于制备煤泥试样的问题，本专利技术提供了一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法，包括如下步骤：
[0007]A、试样模具包括具有敞口的容器，将待测煤泥置入所述容器中；
[0008]B、在所述容器的所述敞口放置活动压盖；
[0009]C、采用杠杆机构通过所述活动压盖向所述待测煤泥施加压力；配重砝码的重力作为所述杠杆机构的动力；
[0010]D、逐次增加所述配重砝码的重量，当所述活动压盖停止压缩所述待测煤泥时所对应的所述配重砝码的重量，为所述待测煤泥的压实度为100％时所对应的所述配重砝码的第一重量。
[0011]可选地，所述一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法还包括如下步骤：
[0012]E、要制备所述待测煤泥的压实度为a的试样，所需要的砝码的第二重量为所述第一重量与a的乘积。
[0013]可选地，通过所述制备方法制备的所述待测煤泥的试样的长径比值为2.5。
[0014]可选地，在步骤A，在所述容器内，沿所述容器的长度方向的至少一个端部设置防
裂强化架。
[0015]可选地，所述防裂强化架的形状包括树形；所述树形包括主干和与所述主干连接的枝干。
[0016]可选地，所述树形包括与所述枝干连接的次枝干。
[0017]可选地，所述主干的一端设置在所述容器的与所述活动压盖相对的底部。
[0018]可选地，如果通过所述制备方法制备的所述待测煤泥的试样的长度为b，则所述防裂强化架的长度小于等于0.25b。
[0019]可选地，所述杠杆机构的动力臂大于阻力臂。
[0020]可选地，在步骤A后，还包括如下步骤：将所述容器置于密封防水容腔中存放预定的时间。
[0021]可选地，所述待测煤泥的含水率大于25％时，所述容器的形状为圆柱形；所述待测煤泥的含水率小于等于25％时，所述容器的形状为哑铃形。
[0022]本专利技术的技术效果：
[0023]首先，采用本专利技术的煤泥应力测量试样的制备方法，通过一次添加煤泥，避免了分层添加方法形成的层与层之间的割裂，可以使得最终的试样的测试结果能够反映真实的煤泥的应力值。其次，采用杠杆机构压制煤泥，配重砝码作为施加的动力，使得施加的力能够准确测量到，并且煤泥是否因压力而继续收缩能通过杠杆的位移准确观察到。第三，获得压实度为100％的试样的方法简便可行，为后续获得其他压实度的试样打下了基础。
[0024]上述可选方式所具有的进一步效果，将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
[0025]图1为本专利技术流化床用煤泥应力测量试样的制备方法一个实施例的流程图。
[0026]图2为本专利技术制备方法采用的杠杆机构的一个实施例的原理图。
[0027]图3为本专利技术制备方法采用的防裂强化架的一个实施例的结构示意图。
[0028]图中标识说明如下：
[0029]201、支点；202、活动压盖；203、试样模具容器；204、底部；205、砝码；206、杠杆；207、支杆；
[0030]301、主干；302、次枝干；303、枝干。
具体实施方式
[0031]以下结合附图所示的实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0032]图1显示了本专利技术的试样的制备方法的一个实施例。
[0033]首先结合图2对本专利技术的制备方法采用的制备工具进行说明。
[0034]制备工具包括试样模具。试样模具是用于盛放待测煤泥，并借助于压力最终使得待测煤泥形成试样的工具。所述试样模具包括试样模具容器203。在本实施例中，试样模具容器203是内部形状为圆柱形的具有敞口的容器，整体呈带有敞口的圆筒形结构。该圆筒形结构为沿轴线方向分开的两部分结构扣合后形成的。该圆柱形的轴线与重力方向(即图1中上下竖直方向)平行，该圆柱形的底部204相对的圆柱形底部部分为敞口。在该敞口上设置有圆形的活动压盖202，活动压盖202封盖住所述敞口，与试样模具容器203其余部分形成所
述圆柱形的空间。活动压盖202的径向尺寸与所述圆柱形的径向尺寸(即底部204的直径)相匹配。这里的相匹配是指活动压盖202与所述圆柱形的侧壁之间的空隙能够同时满足以下两个条件：一是活动压盖202在所述圆柱形内挤压试样模具容器203内的煤泥时不会与圆柱形的侧壁触碰；二是在活动压盖202挤压试样模具容器203内的煤泥时，煤泥不会从活动压盖202与所述圆柱形的侧壁之间的空隙处泄漏。
[0035]制备工具还包括杠杆机构。杠杆机构包括杆状的杠杆206。杠杆206的一端铰接在支点201上，另一端悬挂有砝码205。在杠杆206中部，杠杆206与支杆207的一端铰接。支杆207的另一端活动连接于活动压盖202的中心部位。从图2可见，砝码205作为杠杆机构的动力来源；支杆207顶压活动压盖202时反馈给杠杆206的力为杠杆机构的阻力来源；杠杆机构的动力臂大于阻力臂。
[0036]以下结合图1，对本专利技术流化床用煤泥应力测量试样的制备方法的具体步骤进行说明。
[0037]第一，将前述两部分结构扣合而成试样模具容器203后，用刷子清理试样模具容器203内壁。然后在试样模具容器203的内壁涂抹凡士林，这可以避免煤泥与内壁粘接，同时也避免煤泥中的水分被内壁材质吸附进而影响煤泥的含水率。
[0038]第二，煤泥置入试样模具。
[0039]将待测煤泥从敞口处置入试样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：A、试样模具包括具有敞口的容器，将待测煤泥置入所述容器中；B、在所述容器的所述敞口放置活动压盖；C、采用杠杆机构通过所述活动压盖向所述待测煤泥施加压力；配重砝码的重力作为所述杠杆机构的动力；D、逐次增加所述配重砝码的重量，当所述活动压盖停止压缩所述待测煤泥时所对应的所述配重砝码的重量，为所述待测煤泥的压实度为100％时所对应的所述配重砝码的第一重量。2.根据权利要求1所述一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法，其特征在于：还包括如下步骤：E、要制备所述待测煤泥的压实度为a的试样，所需要的砝码的第二重量为所述第一重量与a的乘积。3.根据权利要求1所述一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法，其特征在于：通过所述制备方法制备的所述待测煤泥的试样的长径比值为2.5。4.根据权利要求1所述一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法，其特征在于：在步骤A，在所述容器内，沿所述容器的长度方向的至少一个端部设置防裂强化架。5.根据权利要求4所述一种流化床用煤泥应力测量试样的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张缦，范浩东，张建春，郭学茂，杨海瑞，吕俊复，单雄飞，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：