Stanowisko KarboLAB powstało w odpowiedzi na zapotrzebowanie zakładów koksowniczych, kopalń i ich odbiorców. Umożliwia ono szybkie wytworzenie niewielkiej próbki koksu z węgla lub mieszanki węglowej. Uzyskany koks może być następnie poddany dalszym analizom, np. parametrów jakościowych CRI/CSR. Dzięki temu możliwe jest wspomaganie procesu prognozowania produkcji oraz wstępne określenie jakości końcowego produktu. Jest to niezwykle istotne w przypadku dostaw węgli z nieznanych, nowych źródeł lub o wysoce niejednorodnych właściwościach w ramach danego źródła. Stanowisko umożliwia również wstępną ocenę ciśnienia rozprężania generowanego przez daną mieszankę.
Badana próbka o wadze 4-5kg, umieszczana jest w retorcie pomiarowej i ubijana do uzyskana odpowiedniego zagęszczenia. Zamknięta szczelnie retorta transportowana jest następnie do pieca elektrycznego. W czasie określonego przez użytkownika stanowiska procesu próbka podlega skoksowaniu, a powstające w wyniku tego gazy poreakcyjne są odprowadzane do komory spalania umieszczonej na zewnątrz pomieszczenia. Po procesie koksowania gorąca retorta z próbką transportowana jest przy pomocy automatycznego systemu załadunku do komory chłodzącej, gdzie pod wpływem wymuszonego obiegu powietrza schładzana jest do temperatury umożliwiającej bezpieczny wyładunek koksu. Komory chłodzące wyposażone są w elektryczne wywrotnice ułatwiające wyładunek skoksowanego węgla.
Temperatura procesu jest regulowana w zakresie 600 ÷ 1000 °C. Program procesu jest podzielony na etapy. Każdy z nich jest dowolnie programowany przez użytkownika w zakresie szybkości zmian temperatury oraz czasu trwania.
W skład kompletnego stanowiska wchodzą następujące elementy:
1. moduł zasilająco – sterujący, zawierający trójstrefowy piec oporowy;
2. dwie komory załadowczo - chłodzące z wywrotnicami;
3. moduł transportera retort;
4. moduł odprowadzania i dopalania gazów poreakcyjnych;
5. dwie kompletne retorty procesowe wyposażone w czujniki temperatury;
6. opcjonalnie komputer z oprogramowaniem sterującym oraz bazą danych wykonanych prób.
Dzięki zastosowaniu opcjonalnej głowicy możliwy jest pomiar parametrów dylatometrycznych próbki podczas procesu koksowania. Zmierzone charakterystyczne wartości, takie jak maksymalna czy minimalna wysokość przy danej temperaturze, pośrednio umożliwiają ocenę generowanego przez badaną mieszankę ciśnienia rozprężania. W ten sposób pierwsze wyniki badań uzyskuje się już na etapie przygotowania próbki koksu.
Układ odpowiedzialny za prowadzenie tych pomiarów składa się z:
1. czujnika odległości;
2. rurki osłonowej;
3. szpilki;
4. termoelementu;
5. obciążnika.
Na przygotowanej próbce mieszanki węglowej umieszcza się obciążnik, na którego powierzchni spoczywa jeden z końców szpilki. Drugi koniec szpilki znajduje się wewnątrz rury osłonowej. W górnej części osłony umieszczono czujnik odległości. Zmiana wysokości próbki powoduje zmianę położenia szpilki względem czujnika, z którego sygnał odczytywany jest przez układ pomiarowy. Przebieg procesu rejestrowany jest automatycznie w oprogramowaniu dedykowanym do urządzenia.
Układ pomiarowy jest szczelny, dzięki czemu gaz koksowniczy (zawierający m.in. wodór, metan, siarkowodór czy tlenek węgla) wydobywający się z próbki podczas prowadzenia procesu nie przedostaje się do laboratorium.
