一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置制造方法及图纸

技术编号:40399939 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-20 22:26
本技术公开了一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,包括电源,所述电源与温度控制系统和加热系统通过电路连接;所述加热系统包括上加热铝板和下加热铝板,未燃煤矸石试件位于上加热铝板和下加热铝板之间;上半导体加热片位于上加热铝板上表面的凹槽中,下半导体加热片位于下加热铝板下表面的凹槽中;上半导体加热片和下半导体加热片分别与温度控制系统的继电器相连;所述未燃煤矸石试件与上加热铝板和下加热铝板周围包裹有保温棉。本技术解决了现有试验装置无法定量表征未燃煤矸石路基氧化过程的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于固废利用,涉及一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置


技术介绍

1、煤矸石是煤炭生产过程中的主要固废,其产出率约占煤炭产量的10%~20%,是我国煤炭产业中排放量最大的废弃物,我国煤矸石累计积存超过70亿吨。将未燃煤矸石作为路基填料,既缓解了矿区道路工程征地取土困难的问题,又消耗了大量积存的未燃煤矸石,有利于建设低碳环保、环境友好型社会,实现可持续发展,响应了国家提出的“双碳”战略。未燃煤矸石虽然具有良好的物理力学性质,但由于其易氧化自燃引起强度降低的特点,直接将其作为填料进行路基填筑存在氧化自燃的风险,无法保证路基的稳定性与长期服役性能,为道路行车埋下安全隐患。

2、自二十世纪60年代,未燃煤矸石综合利用技术开始引起许多国家的关注,随着科技的进步与社会的发展,许多学者通过试验和数值模拟等方法对未燃煤矸石山自燃的机理与影响因素、未燃煤矸石综合利用技术进行了多方面的研究。然而,使用未燃煤矸石进行路基填筑时,未燃煤矸石填料处于压实状态,路基整体结构较为密实、内部缝隙较小,与未燃煤矸石山内部松散的堆积状态存在较大差异,国内外学者对压实状态下未燃煤矸石的氧化升温过程与升温特性缺少系统性的研究。


技术实现思路

1、为了达到上述目的,本技术提供一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,解决了现有试验装置无法定量表征未燃煤矸石路基氧化过程的问题。

2、为解决上述技术问题,本技术所采用的技术方案是,一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,包括电源,所述电源与温度控制系统和加热系统通过电路连接;所述加热系统包括上加热铝板和下加热铝板,未燃煤矸石试件位于上加热铝板和下加热铝板之间;上半导体加热片位于上加热铝板远离未燃煤矸石试件一侧的凹槽中,下半导体加热片位于下加热铝板远离未燃煤矸石试件一侧的凹槽中;上半导体加热片和下半导体加热片分别与温度控制系统的继电器相连;所述未燃煤矸石试件与上加热铝板和下加热铝板周围包裹有保温棉。

3、进一步地,所述温度控制系统包括温控仪,温控仪分别与温度传感器以及继电器连接;温度传感器位于加热系统中。

4、进一步地,所述加热系统还包括上散热箱和下散热箱,上散热箱上表面设置有上外界循环液入口和上外界循环液出口;下散热箱下表面设置有下外界循环液入口和下外界循环液出口;所述上散热箱紧贴于上半导体加热片上表面,下散热箱紧贴于下半导体加热片下表面。

5、进一步地,所述温度传感器分别位于上加热铝板与未燃煤矸石试件之间、下加热铝板与未燃煤矸石试件之间,以及未燃煤矸石试件中心。

6、进一步地,所述温度传感器的型号为pt1000;所述温控仪的型号为ai-716型数显全自动温控仪;所述继电器的型号为ssr40a型通用固态继电器。

7、本技术的有益效果是:

8、本技术以路用未燃煤矸石物理力学性质及路用性能为基础,提出了一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,为未燃煤矸石试样进行加热,同时能够与现有的未燃煤矸石氧化试验方法相配合,以实现不同含水率、含硫量、含碳量、压实度等条件下未燃煤矸石氧化过程的定量表征,明确了外加掺料对未燃煤矸石氧化过程的影响。

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【技术保护点】

1.一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,包括电源(13),其特征在于,所述电源(13)与温度控制系统(17)和加热系统(16)通过电路连接;所述加热系统(16)包括上加热铝板(4)和下加热铝板(7),未燃煤矸石试件(6)位于上加热铝板(4)和下加热铝板(7)之间;上半导体加热片(3)位于上加热铝板(4)远离未燃煤矸石试件(6)一侧的凹槽中,下半导体加热片(8)位于下加热铝板(7)远离未燃煤矸石试件(6)一侧的凹槽中;上半导体加热片(3)和下半导体加热片(8)分别与温度控制系统(17)的继电器(15)相连;所述未燃煤矸石试件(6)与上加热铝板(4)和下加热铝板(7)周围包裹有保温棉(5)。

2.根据权利要求1所述的一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,其特征在于,所述温度控制系统(17)包括温控仪(14),温控仪(14)分别与温度传感器以及继电器(15)连接;温度传感器位于加热系统(16)中。

3.根据权利要求1所述的一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,其特征在于,所述加热系统(16)还包括上散热箱(11)和下散热箱(12),上散热箱(11)上表面设置有上外界循环液入口(1)和上外界循环液出口(2);下散热箱(12)下表面设置有下外界循环液入口(9)和下外界循环液出口(10);所述上散热箱(11)紧贴于上半导体加热片(3)上表面,下散热箱(12)紧贴于下半导体加热片(8)下表面。

4.根据权利要求2所述的一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,其特征在于,所述温度传感器分别位于上加热铝板(4)与未燃煤矸石试件(6)之间、下加热铝板(7)与未燃煤矸石试件(6)之间,以及未燃煤矸石试件(6)中心。

5.根据权利要求2或4所述的一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,其特征在于,所述温度传感器的型号为pt1000。

6.根据权利要求2所述的一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,其特征在于,所述温控仪(14)的型号为AI-716型数显全自动温控仪。

7.根据权利要求2所述的一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,其特征在于,所述继电器(15)的型号为SSR40A型通用固态继电器。

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【技术特征摘要】

1.一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,包括电源(13),其特征在于,所述电源(13)与温度控制系统(17)和加热系统(16)通过电路连接;所述加热系统(16)包括上加热铝板(4)和下加热铝板(7),未燃煤矸石试件(6)位于上加热铝板(4)和下加热铝板(7)之间;上半导体加热片(3)位于上加热铝板(4)远离未燃煤矸石试件(6)一侧的凹槽中,下半导体加热片(8)位于下加热铝板(7)远离未燃煤矸石试件(6)一侧的凹槽中;上半导体加热片(3)和下半导体加热片(8)分别与温度控制系统(17)的继电器(15)相连;所述未燃煤矸石试件(6)与上加热铝板(4)和下加热铝板(7)周围包裹有保温棉(5)。

2.根据权利要求1所述的一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,其特征在于,所述温度控制系统(17)包括温控仪(14),温控仪(14)分别与温度传感器以及继电器(15)连接;温度传感器位于加热系统(16)中。

3.根据权利要求1所述的一种路用未燃煤矸石加速氧化模拟试验装置,其特征在于,所述加热系统(16)还包括上散热...

【专利技术属性】
技术研发人员:史梁柴晓鹤马登张锋林闯冯德成
申请(专利权)人:黑龙江省交通规划设计研究院集团有限公司
类型:新型
国别省市:

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