Cтраница 1
Размягченные зерна под действием сил поверхностного натяжения, гравитации, давления вышележащих слоев угля и выделяющихся летучих веществ деформируются, при этом образуются и увеличиваются площади контакта поверхности зерен. Между молекулами, находящимися на соприкасающихся поверхностях, действуют межмолекулярные ( вандерваальсовы) силы, а в дальнейшем между ними образуются химические связи. Эти физические и химические силы связывают зерна остаточного материала углей в единый массив. [1]
Размягченные зерна под действием сил поверхностного натяжения, гравитации, давления вышележащих слоев угля и выделяющихся летучих веществ деформируются, при этом образуются и увеличиваются площади контакта поверхности зерен. Между молекулами, находящимися на соприкасающихся поверхностях, действуют межмолекулярные ( вандерваальсовы) силы, а с дальнейшем между ними образуются химические связи. [2]
Для установления контакта размягченных зерен имеет значение также смачивание их поверхности, поскольку поверхностное взаимодействие твердого тела и жидкости в значительной мере определяются поверхностным натяжением на их границе. Чем меньше поверхностное натяжение жидкости при соприкосновении с данной поверхностью, тем лучше жидкость смачивает эту поверхность. Изменение свойств этой поверхности, например при окислении угля, уменьшает степень ее смачиваемости, а отсюда и резко снижает спекаемость угля. Недостаточное смачивание твердой поверхности в ходе термического разложения препятствует установлению прочных химических связей. [3]
Второй случай, когда в угольной смеси наряду с нетекучими компонентами участвуют угли, дающие в пластическом периоде легко деформируемую пластическую массу, которая распределяется между размягченными зернами нетекучих углей. В этом случае создается значительная поверхность соприкосновения, приводящая к образованию прочного кокса. [4]
Поскольку угольные зерна большинства компонентов шихты сохраняют свои границы в готовом коксе, что Сапожников убедительно доказывает специальными снимками шлифов коксов ( на снимках удается различить контуры отдельных зерен каждого компонента в общей массе кокса), то в процессе их соединения в один кусок доминирует склеивание или сращивание размягченных зерен по поверхностям соприкосновения. Процесс коксообразования поэтому следует рассматривать как поверхностный процесс, который определяется величиной и состоянием соприкасающихся поверхностей, деформируемостью пластических зерен компонентов под влиянием внешних сил и характером этих сил. [5]
К тому же теория Стадникова не может объяснить процесс коксообразования для большинства практически используемых, особенно в Советском Союзе, коксовых шихт, в которых одновременно участвуют угли, дающие в пластическом периоде текучую и нетекучую или малоподвижную пластическую массу. Более того, некоторые из применяемых в настоящее время присадочных углей, сильно стащенных, почти вовсе не плавятся. В этом случае компоненты шихты, образующие подвижную пластическую массу, как видно из снимков микрошлифов кокса, только распределяются между размягченными зернами неплавких компонентов. [6]
Крахмальные зерна кукурузы, особенно у кремнистых сортов, крепко сцементированы между собой белковыми веществами и потому без предварительной обработки из зерна выделены быть не могут. Сернистый газ способствует размягчению склеивающих К. По прошествии указанного срока воду сливают и зерно промывают чистой водой. Размягченное зерно дробится на специальных дробилках системы Крупна. Дробление обычно производят 2 раза и настолько крупно, чтобы заключенный в семени росток не дробился, а выдавливался в целом виде. После дробления кашка с водой и крахмальным молоком поступает в автоматические росткоотделители, где благодаря разнице в удельных весах росток отделяется от других составных частей зерна. Росток промывается, отжимается, сушится и идет для приготовления весьма ценного кукурузного масла. Грубо раздробленная мучнистая часть зерна и наружная оболочка идут сначала на промывку от выделившегося уже крахмала и затем на мокрый жор-нов. Размолотая кашка поступает на промывной аппарат, где от нее отделяется оставшаяся неразмолотой кожура, а затем идет на ротационные сита, где посредством промывания водой из нее отделяется весь освобожденный К. [7]
Группа в включает угли двух типов. Зерна углей этого типа лишь слабо склеиваются и обладают настолько слабой подвижностью, что не образуют сплошной пленки под действием давления, развивающегося в зернах изнутри и взаимно их спрессовывающего. Благодаря тому что между зернами остаются промежутки, образующиеся на горячей стороне, газы могут удаляться через пластический слой, не развивая значительного давления. Во втором типе углей с большей толщиной пластического слоя и с большим интервалом усадки зерна становятся постепенно размягченными и подвижными. Размягченные зерна вспучиваются изнутри газами и все более и более спрессовываются, а промежутки между ними делаются все меньше и меньше. Постепенно при переходе к углям с большей толщиной пластического слоя размягченные зерна, наконец, образуют сплошную вязкую пленку, не проницаемую для газов. Пластический слой становится текучим лишь тогда, когда его толщина становится на 5 - 6 мм выше слоя, при котором он газопроницаем. Дальнейшее увеличение текучести пластического слоя происходит постепенно, вместе с увеличением его толщины. При коксовании углей группы в размягчающиеся зерна сращиваются по поверхностям соприкосновения, причем соседние зерна спрессовываются с газообразными продуктами разложения, образующимися внутри зерен. Сапожников [155, 206] установил, что только жирные петрографически однородные угли правой части классификационной диаграммы образуют при карбонизации гомогенную бесструктурную массу. Во всех других типах углей сохраняются контуры исходных зерен и после перехода через пластическое состояние. [8]
Для углей, располагающихся выше линий тп, наблюдается резкое падение газопроницаемости пластического слоя. Увеличение подвижности пластической массы угольных зерен обусловливает образование газонепроницаемого пластического слоя, который. Для углей, располагающихся между линиями jnn и ор, толщина пластического слоя продолжает увеличиваться, но они становятся текучими, лишь когда их координаты достигают значений выше уровня ор. Текучесть пластического слоя углей верхней правой части диаграммы увеличивается медленно вместе с увеличением толщины пластического слоя. Угли этой части: диаграммы ( толщина пластического слоя выше 200 мм; усадка от О до 10 мм) спекаются в результате сращения размягченных зерен по поверхностям соприкосновения, в то же время соседние зерна взаимно спрессовываются газообразными продуктами разложения, образующимися внутри них. [9]
Группа в включает угли двух типов. Зерна углей этого типа лишь слабо склеиваются и обладают настолько слабой подвижностью, что не образуют сплошной пленки под действием давления, развивающегося в зернах изнутри и взаимно их спрессовывающего. Благодаря тому что между зернами остаются промежутки, образующиеся на горячей стороне, газы могут удаляться через пластический слой, не развивая значительного давления. Во втором типе углей с большей толщиной пластического слоя и с большим интервалом усадки зерна становятся постепенно размягченными и подвижными. Размягченные зерна вспучиваются изнутри газами и все более и более спрессовываются, а промежутки между ними делаются все меньше и меньше. Постепенно при переходе к углям с большей толщиной пластического слоя размягченные зерна, наконец, образуют сплошную вязкую пленку, не проницаемую для газов. Пластический слой становится текучим лишь тогда, когда его толщина становится на 5 - 6 мм выше слоя, при котором он газопроницаем. Дальнейшее увеличение текучести пластического слоя происходит постепенно, вместе с увеличением его толщины. При коксовании углей группы в размягчающиеся зерна сращиваются по поверхностям соприкосновения, причем соседние зерна спрессовываются с газообразными продуктами разложения, образующимися внутри зерен. Сапожников [155, 206] установил, что только жирные петрографически однородные угли правой части классификационной диаграммы образуют при карбонизации гомогенную бесструктурную массу. Во всех других типах углей сохраняются контуры исходных зерен и после перехода через пластическое состояние. [10]