Вещество - кокс
Cтраница 4
На графике рис. 5 показаны данные о влиянии содержания углерода в угле на истинный удельный вес получаемого кокса. Однако несмотря на это, из графика все же видно, что истинный удельный вес получаемого кокса зависит от содержания углерода в коксуемом угле. Таким образом, можно полагать, что подготовка структуры угля под влиянием генетических факторов благоприятно сказывается на развитии графитовой структуры вещества кокса, благодаря чему оно имеет большую прочность, больший истинный удельный вес и меньшую реакционную способность. [46]
Общий характер этого процесса был изучен на образце коксового угля и его петрографических типах и на ряде спекающихся углей Кузнецкого бассейна. Полученные результаты, описанные в предыдущих разделах, кратко можно сформулировать следующим образом. Чем выше вязкость образующейся пластической массы угля, тем больше времени требуется для ее термического разложения и образования жесткого скелета массы кокса и для завершения образования структуры вещества кокса. Установлено, что необходим определенный минимум времени для образования структуры кокса, причем этот минимум не зависит ни от скорости нагревания, ни от конечной температуры коксования. Существенное влияние на характер тонкой структуры кокса оказывает вязкость и степень однородности пластической массы угля. [47]
Смеси из третьей пары углей-один, показанный в правой ( усадка 6 мм, пластический слой 17 мм), второй-в левой части диаграммы ( усадка 34 мм, пластический слой 24 мм) - также дали кривую с двумя выраженными перегибами. Можно прийти к выводу, что смеси из углей, показанных в правой и левой частях диаграммы, ведут себя как смесь гетерогенных веществ п нх зерна не растворяются друг в друге с образованием гомогенного вещества кокса. [48]
 |
Изменение микропористом структуры углей при коксовании. [49] |
Кэннон, Гриффите и Хэрст, обсуждая свои наблюдения об изменении внутренней поверхности коксуемых углей, не указали причин этих явлений. Они предполагали, что первоначальная тонкая структура углей сохраняется в течение всего периода коксования, даже когда общая масса материала претерпевает значительное изменение. Несмотря на то, что при коксовании уголь становится довольно жидким, способным образовывать вспученную ячеистую структуру, они нашли, что теплота смачивания твердых продуктов коксования и исходных углей имела близкие значения. Вопрос о том, каким путем образуется микропористая структура вещества кокса из непористой пластической массы спекающихся углей и как она может быть связана со свойствами исходных углей, остался невыясненным. [50]
Кокс представляет собою пенообразное тело со стенками различной толщины, образующими жесткий скелет. Размеры пустот тела кокса, образовавшихся при вспучивании газами пластической массы угля, колеблются в довольно широких пределах: от десятых долей миллиметра и до нескольких миллиметров. Объем этих пустот, приходящийся на единицу объема массы кокса, не одинаковый для разных типов углей и зависит от способа коксования. Стенки пустот, образующие скелет кокса и состоящие из собственно вещества кокса, могут иметь микротрещины и обладать той или иной микропористостыо. Микропористость обусловлена тонкой структурой вещества кокса, образовавшегося из того или другого угля. [51]
Одновременно происходит рост ароматических слоев за счет углерода из нерегулярной части и слияния отдельных слоев. С другой стороны, дегидрирование углеводородных цепей приводит к увеличению числа более жестких ненасыщенных связей, благодаря чему повышается средняя кратность последних. В результате резко возрастает жесткость перекрестных связей, что находит свое отражение на молекулярном уровне в увеличении силовой постоянной и характерной частоты атомных колебаний. На макроскопическом уровне это проявляется в увеличении микропрочности и упругих молекул вещества кокса. [52]
Поэтому во всех опытах скорость нагрева кусков кокса не превышала 5 С / мин. Попеременный нагрев в интервале 500 - 1000 С и охлаждение кубика после каждого опыта показал, что при температурах выше 700 С прочность кокса ( метод толчения) возрастает, однако прочность кусков ( метод раздавливания) монотонно падает. Это объясняется возникновением в массе кокса в процессе нагрева до 700 С внутренних напряжений, которые полностью не успевают релаксироваться при, охлаждении. Снятие этих напряжений при нагреве до температуры выше 700 С в период, когда идут интенсивно процессы структурирования вещества кокса, является причиной возрастания механической прочности материала кокса с увеличением температуры. Исследование образцов коксов в горячем виде показало их значительно меньшую прочность на сжатие, чем холодных образцов, предварительно прокаленных при тех же температурах. Это объясняется тем, что в первом случае почти отсутствует релаксация внутренних напряжений и материал находится в весьма напряженном состоянии. [53]
Поэтому во всех опытах скорость нагрева кусков кокса не превышала 5 С / мин. Попеременный нагрев в интервале 500 - 1000 С и охлаждение кубика после каждого опыта показал, что при температурах выше 700 С прочность кокса ( метод толчения) возрастает, однако прочность кусков ( метод раздавливания) монотонно падает. Это объясняется возникновением в массе кокса в процессе нагрева до 700 С внутренних напряжений, которые полностью не успевают релаксироваться при охлаждении. Снятие этих напряжений при нагреве до температуры выше 700 С в период, когда идут интенсивно процессы структурирования вещества кокса, является причиной возрастания механической прочности материала кокса с увеличением температуры. Исследование образцов коксов в горячем виде показало их значительно меньшую прочность на сжатие, чем холодных образцов, предварительно прокаленных при тех же температурах. Это объясняется тем, что в первом случае почти отсутствует релаксация внутренних напряжений и материал находится в весьма напряженном состоянии. [54]
Кокс представляет собою пенообразное тело со стенками различной толщины, образующими жесткий скелет. Размеры пустот тела кокса, образовавшихся при вспучивании газами пластической массы угля, колеблются в довольно широких пределах: от десятых долей миллиметра и до нескольких миллиметров. Объем этих пустот, приходящийся на единицу объема массы кокса, не одинаковый для разных типов углей и зависит от способа коксования. Стенки пустот, образующие скелет кокса и состоящие из собственно вещества кокса, могут иметь микротрещины и обладать той или иной микропористостыо. Микропористость обусловлена тонкой структурой вещества кокса, образовавшегося из того или другого угля. [55]
Для металлургической промышленности могут представить интерес различные варианты изготовления восстановительных газов как для бескоксового приготовления металлов в восстановительной атмосфере, так и для сокращения расхода кокса в доменном производстве. Введение в восстановительную зону доменной печи смесей оксида углерода и водорода или чистого водорода позволяет уменьшать расход кокса на величину, в 5 - 6 раз превышающую израсходованную массу восстановительного газа. Последний может быть получен либо при паровой или парокислородной конверсии коксового газа, либо при термическом разложении углеводородных компонентов коксового газа. Украинским углехими-ческим институтом было предложено совместить термическое разложение их с сухим тушением кокса из-за эндотермического характера распада метана СН4 С 2Н2 - Q. В этом случае камера сухого тушения кокса разделяется на несколько зон. В первой из них при подаче небольшого количества воздуха частично сгорает вещество кокса, а основная масса кокса нагревается до 1200 С и более. Затем при взаимодействии с веществом кокса происходит термическое разложение метана и образование газа, насыщенного водородом. Кокс окончательно охлаждается инертным газом. [56]
Страницы: 1 2 3 4