ТЕПЛОФИЗИКА ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ

В табл. XXIII. 1 приведены коэффициенты тепло - и темпера­туропроводности эстонских сланцев в зависимости от их плот­ности при комнатных температурах.

С повышением плотности теплопроводность сланцев замет­но возрастает, как это вообще характерно для твердых тел (см.

Табл. XXIII.1). Изменение температуропроводности обусловле­но изменением теплопроводности и теплоемкости и имеет по­этому более сложный характер. “

М. Волль [118] определял коэффициент температуропровод-^ ности сланцевых целиков в процессе их сушки, используя ме--; тод одностороннего нагрева полуограниченного стержня с со­блюдением граничных условий первого рода. Им показано, что,: температуропроводность значительно возрастает с увеличением, влажности сланца. Так, для сухого сланца с содержанием ор-- ганического вещества 41,9% и при температуре нагрева 65°С а= 10-10-4 м2/ч, а при влажности того же образца 12% а = 24-10~4 м2/ч. При низких температурах изменение содержа­ния органического вещества в сланце относительно мало влия­ет на значение коэффициента температуропроводности. Так, изменение Ос от 41,9 до 6% в равных условиях изменяет значе-. ние а от 20,5 до 25,5-10-4 м2/ч, т. е. на 20%.

Тот же автор [119] определил значения коэффициента тер - мовлагопроводности б сланцевой мелочи в диапазоне темпера­тур ее нагрева от 75 до 145° С и начальной влажности от 1—2 3 до 15—18%. На рис. 88 показана зависимость б от влагосодер - Д жания при температуре нагрева 75° С. При малых значениях^ влагосодержания величина б близка к нулю. С увеличением '• влажности сланца она возрастает и, пройдя максимум при 1 №=5-^8%, вновь снижается. По-видимому, максимум на кри - вых (см. рис. 88) соответствует заполнению капиллярной вла - ? гой микропор сланцевой мелочи. 3

В табл. XXIII.2 и XXIII.3 приведены результаты определе - ] ния эффективных коэффициентов тепло - и температуропровод - , ности эстонского технологического сланца-кукерсита в процес - ^ се его пиролиза и истинные значения этих коэффициентов, из - 3 меренные после завершения реакций пиролиза. Опыты провор дились с измельченными образцами (0—0,25 мм) при скорости * нагрева 10° С/мин. Характеристику сланцев см. в табл. IX.1. |

Рис. 88. Зависимость коэффициента термовлагопроводности от влагосо­держания:

1—4 — начальная влажность образца со­ответственно 1,5; 4.0; 11,1; 16%

Эффективная температуропроводность горючего сланца сни­жается по мере протекания интенсивного разложения его орга­нической части. Она достигает минимального значения при тем­пературе около 450° С, возрастая далее с повышением темпера­туры.

Эффективная теплопроводность до температуры 350° С ра­стет пропорционально температуре и на этом участке совпадает с истинной теплопроводностью. Однако при более высоких тем­пературах она возрастает гораздо быстрее, чем истинная тепло­проводность. Резкое увеличение эффективной теплопроводности обусловлено" началом реакций термического разложения орга­нического материала, а замедление этого роста при темпера­туре выше 600° С вызвано разложением карбонатов минераль­ной части.