Күлдің физико-химиялық құрамы

Күл – температура 800 °С кезінде оттегінің қатысуымен отынның тұрақты массасына дейін тескен кезде пайда болатын қалдық.

Барлық күлдің бастапқы фазасы болып 60% және одан жоғары әйнек SiO₂ болып табылады. Кристаллды фаза әр түрлі мөлшердегі кварцтан, гематиттен, магнетиттен және силикатты кальциде ұсынылған.

Күлдің негізгі сипаттамалары: тығыздығы, дисперсті құрамы,меншікті электрлік кедергі, жабысқақтығы, сулануы, абразивтілігі.

Тығыздық шашыранды және нақты деп бөлінеді. Тығыздықтың сандық мәні – 1900-2500 кг/м³.

Дисперсті құрамы отынның табиғатынан, шаңдайындау мен шаңжағудың технологиялық процестерінен тәуелді.

Қиын үгітілетін қоспалары бар отын үгіту және жағу нәтижесінде ірі дисперсті күлді тудырады.

Күлділігі аз отындарда күлділігі жоғарыдан қарағанда ұсақ дисперсті күл болады.

Фракция дегеніміз жоғары және төменгі шекте қабылданған, анықталған интервал мәндерінде орналасқан, өлшемдері бар бөлшектердің бөлігі. Шаң құрамының фракциялық кестесі дисперсиялық анализ нәтижесі бойынша құралады.

Жабысқақтық – әр түрлі макроскопиялық беттермен және бір-бірімен күл бөлшектерінің жабысу төзімділігі, ол сәйкесінше адгезиялық және аутогезиялық қасиеттермен анықталады.

5.1 кесте - Екібастұз көмірінің фракциялық құрамы.

Диірмен	Берілген өлшемнен ірі бөлшектердің үлесі
>5	>15	>30	>40	>60
ШБМ ММ	94,5		54,3	29,7	33,8

Адгезиялық қасиеттер қабырғаларда немесе газтазалағыш қондырғылардың фильтрацияланатын беттерінде отырып қалған бөлшектердің тек моноқабатында кездесе алады.

Күлұстағыш жүйенің эксплуатациялық сенімділігі аутогезиялық қасиеттерден тәуелді. Күлұстағыш жүйенің кең таралған бұзылулардың бірі ұсталатын өніммен (күлмен) аппараттардың бөлшектей немесе толық бітелуі.

Көптеген күлұстағыш аппартарда (КҰА) жабысқақтыққа байланысты күл ұстағышқа қатысты нақты шекаралар қойылған. Мұндай шекараларды қондыру үшін күлдің меншікті бөлінуі жабысқақтық дәрежесіне байланысты 4 – ке бөлінеді:

Қабаттың Р беріктік мүмкіндігіне қарай жабысқақтық тобы	Күлдің атауы
1 Жабыспайтын Р ≤ 60	Шлакты шаң
2 Нашар жабысатын 60 < Р < 300	Тас көмірді жағу кезіндегі кем жануы 30%-дан артық ұшпа күл; кез-келген көмірді жаққан кездегі ұшпа күл; коксты шаң;
3 Орташа жабысатын 300 < Р < 600	кем жанусыз ұшпа күл;
4 Қатты жабысатын, Р > 600	Кем жануы 25% антрацитті күл;

Жабысқақтық қасиеті құрғақ инерциялық КҰА және маталы күлұстағыш жұмысына үлкен әсерін тигізеді. Жабысқақтық көп болған сайын, құрғақ КҰ жұмысы қиын болады.

Абразивтілігі. КҰА абразивті тозудың қарқындылығы бөлшектердің өлшемі мен қаттылығынан тәуелді.

Өткір ұштары бар бөлшектер дөңгелек формалы бөлшектерден қарағанда металды 10 есе жылдам бұзады. Өлшемі 90 мкм болатын күл бөлшектері металдың максималды тозуына әкеледі.

Екібастұз көмірі үшін күлдің абразивтілігі 8,8∙10⁹ тең, ал Челябинск үшін - 4∙10⁹.

Күл бөлшектерінің қабатының меншікті электрлік кедергісі (МЭК) – газдардың электрлік тазалағыш қондырғыларының жұмыс тиімділігіне әсер ететін қасиет.

МЭК бойынша күл 3 топқа бөлінеді:

1) g < 10² Ом∙м, берілген топтағы күл төменомды деп аталады. Мұндай күл құрамында жанбаған көміртегінің көп мөлшері болады, және электрфильтрларда нашар ұсталады;

2) 10² < g < 10⁸ Ом∙м, ЭФ – да толық ұсталады;

3) g > 10⁸ Ом∙м, күл электроизолятор болып келеді және «жоғарыомды» деп аталады.

Сулануы – күлдің сумен реакцияға түсіп сулану қасиеті. Бұл қасиет ылғалды КҰ жұмысына әсерін тигізеді. Сулану жаұсы болған сайын, КҰ тиімділігі жоғары болады.

Ылғалды күлұстау кезінде күлде сілті түзуші қышқылдардың болуы негізгі орынды алады. Оның негізін кальций тотығы құрайды. Күлде кальций тотығының 15-20 % -дан жоғары болуы күлдің цементтенуіне әкеледі және күлұстағыш жұмысы мүмкін болмайды.