Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Иванов Е.Б -> "Технология производства кокса" -> 55

Технология производства кокса - Иванов Е.Б

Иванов Е.Б, Mучник Д.А Технология производства кокса — Издательское объединение «Вища школа», 1976. — 232 c.
Скачать (прямая ссылка): ivanov.djvu
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 111 >> Следующая


С повышением скорости нагрева сокращается время пребывания угля в пластическом состоянии, но увеличивается температурный интервал пластичности, т. е. разность температур начала образования пластической массы и ее затвердевания. Так, при скорости нагрева З граді мин интервал пластичности газовых углей составляет 70, жирных — 105, коксовых — 75 град, а при скорости нагрева 10 граді мин, соответственно — 90, 115, 90 град. При низких скоростях нагрева большая часть продуктов процесса удаляется., до накопления пластической массы, химический потенциал пластической массы снижается, и шихта спекается недостаточно. При медленном нагреве даже из хорошо спекающихся углей можно получить плохо спекшийся кокс низкой прочности, а из слабоспекающихся углей кусковой кокс вообще не получается. Вместе с тем, снижая скорость нагрева хорошо спекающихся углей или их смесей, можно получить достаточно прочный кокс с уменьшенной трещиноватостью.

Влажность углей замедляет процесс нагрева на его начальных стадиях, что ухудшает качество кокса. На конечных же стадиях процесс не замедляется, что также отрицательно сказывается на качестве получаемого кокса. Таким образом, высокая влажность углей (шихт) снижает прочность кокса.

Обобщая сказанное выше, можно заключить, что на взаимодействие между угольными зернами при спекании в основном влияют следующие факторы:

1) образование при термических превращениях смеси углей вязкой пластической массы, ее газонепроницаемость и время пребывания продуктов термической деструкции в пластическом состоянии, а также совпадение температурных интервалов пластического состояния различных компонентов смеси;

2) вспучивание пластической массы, вызываемое выделением и давлением газо- и парообразных продуктов, образующихся при термических превращениях;

3) начальная плотность укладки зерен шихты;

4) способность твердых зерен углей сорбировать жидкие продукты и смачиваемость поверхности угольных зерен жидкими продуктами, образовавшимися при деструкции зерен других компонентов смеси;

5) характер поверхности, сорбционные и поверхностные свой, ства зерен продуктов, не проходящих стадию пластического состояния-

Степень и глубина взаимодействия углей в смесях зависят не только от отдельных перечисленных факторов, но и от их сочетания.

§ 3. КОКС00БРАЗОВАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ СИТОВОГО .

СОСТАВА КОКСА

После 500° С происходит все возрастающая ассоциация молекул твердой и жидкой фаз, сопровождающаяся упорядочением молекулярной структуры твердых продуктов, а выделяющиеся в газовую фазу продукты становятся все более низкомолекулярными.






/


ч

а40

У

о 530500 620 6S0 740 t°C

Рис. 26. Изменение скорости усадки при нагре-

Если до 500° С в газоЕой фазе находились сравнительно высокомолекулярные продукты (продукты смоляной деструкции), то выше 500° С в газовую фазу переходят все более низкомолекулярные углеводороды и водород.

Жидкая фаза постепенно исчезает, и высокомолекулярные твердые продукты процесса превращаются в полукокс. Во время ста-норления структуры полукокса резко снижается электросопротивление материала и происходит его усадка из-за уменьшения объема вследствие выделения газообразных продуктов, упорядочения •структуры и других явлений. Усадка определяет появление напряжений в твердом монолитном слое и, как следствие, образование трещин в нем. Появление напряжений при усадке является следствием послойно протекающего процесса.

Исследованиями процесса коксообразования занимались Л. М. Сапожников, Е. М. Тайц, К. И. Сысков, Н. С. Грязное, Л. И. Еркин и многие другие.

Доказано, что при усадке частички кокса движутся к центру, положение которого связано с тепловым потоком и геометрией слоя. Чем дальше от центра частичка,

тем на большее расстояние она должна переместиться. Трещины возникают в слое определенной толщины.

Исследования динамики усадки в процессе коксования тонкого слоя, не ограниченного в своем перемещении, показали, что скорость усадки изменяется по кривой с несколькими максимумами (в зависимости от марки угля). Характерная кривая усадки одной из шихт показана на рис. 26.

Образование и развитие трещин можно представить следующим образом. Предположим, что после очередной загрузки шихты в коксовую камеру у стены образуется твердый слой с температурами 560° С у сте-ны (с горячей стороны) и 5300C со стороны загрузки (с холодной стороны). В этом слое начинается усадка, «о ей препятствует, с одной стороны, затвердевший слой пластической массы, в котором усадка еще не началась, а с другой стороны — силы трения о стенку камеры.

Под действием сил сопротивления в слое, претерпевающем усадку, возникают напряжения, направленные на разрыв. В затвердевшем слое пластической массы создаются усилия сжатия. Эти напряжения в основном снимаются за счет релаксации, так как в этом слое еще есть остаточная пластичность. В слое, претерпевающем усадку, на каких-то расстояниях от центров усадки (а центров возникает много вследствие неравенства теплового потока) усилия превышают сопротивление слоя на разрыв — образуется трещина.
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 111 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed