Главная -> Словарь

Структурной прочности

Исследование тонкой структуры коксов при термообработке в области 500-2400 °С показало , что особенности структуры исходных коксов обуславливают существенное различие их структурной перестройки. К примеру, для игольчатого кокса характерно более плавное изменение межслоевого расстояния в низкотемпературной области. Вследствие худшей упорядоченности в процессе коксования d002 рядового кокса ниже, чем у игольчатого . Рядовой кокс только при 600°С достигает уровня межслоевого расстояния, характерного для исходного игольчатого кокса. Это запаздывание структурирования рядового кокса сохраняется и при дальнейшей термообработке до 1400°С. Напредкристаллизационной и кристаллизационной стадиях коксы практически не различаются по значению d002 Однако более высокий фактор формы, появление слабого отражения свидетельствуют о наличии более совершенной структуры у графитированного игольчатого кокса. Такие же данные получены и по изменению L, и Ьа.

Гимаев и Стрижова установили, что введением в момент структурной перестройки реагентов можно влиять на процесс рекомбинации радикалов и тем самым регулировать рост кристаллитов, что имеет большое практическое значение. Из зависимости кажущейся константы реакции восстановления СО2 коксов от температуры следует, что прокаленные нефтяные коксы с крупными размерами кристаллитов менее реакционноспособны, чем более рыхлые и мелкокристаллитные коксы . Размеры кристаллитов и их упорядоченность оказывают влияние и на другие физические свойства нефтяных углеродов.

исследованием структуры «оюсов до и после сульфуризации -и окисления . Р. Н. Гимаевым и Л. Е. Стрижовой установлено, что введением в момент структурной перестройки реагентов можно влиять на процесс рекомбинации радикалов и тем самым регулировать рост кристаллитов, что имеет большое практическое значение.

При нагревании полуфабриката в процессе графитации одновременно протекают два процесса, обусловливающие объемные изменения в заготовках: термическое расширение, определенное коэффициентом теплового расширения, и усадка. Последняя происходит вследствие структурной перестройки и уплотнения вещества. В зависимости от вида углеродного наполнителя превалирует тот или другой процесс, а, следовательно, и характер объемного изменения заготовок. Так, при графитации обожженных заготовок холодного прессования на основе непрокаленного

Гимаев и Стрижова 1 установили, что введением в момент структурной перестройки реагентов можно влиять на процесс рекомбинации радикалов и -тем са-.мым регулировать рост кристаллитов, что имеет большое практическое значение. Из зависимости кажущейся константы реакции восстановления С02 коксов от температуры следует, что прокаленные нефтяные коксы с крупными размерами кристаллитов менее реакционноспособны, чем более рыхлые и мелкокристаллитные коксы . Размеры кристаллитов .и их упорядоченность оказывают влияние и на другие физические свойства нефтяных углеродов.

исследованием структуры «овсов до и после сульфуризации и окисления . Р. Н. Гимаевым и Л. Е. Стрижовой установлено, что введением в момент структурной перестройки реагентов можно влиять на процесс рекомбинации радикалов и тем самым регулировать рост кристаллитов, что имеет большое практическое значение.

водорода для разрушения сернистых соединений кокся и удаления продуктов разложения. На процесс гидроочистки оказывает влияние также реким нагрева. Медленный нягрев в области умеренных температур повышает глубину процесса. При равной обшей продолжительности в огытпх с медленным нагревом остаточное содержание сери на 10...15% ниже. Так, в условиях: темперятура - 700°С, давление 1,0 МЛа, объемная скорости - 500 ч , продолжительность на-греиа от 650 до 700°С - 5 мин и выдержка при 700°С - 30 мин -остаточное содержание серы в коксе НУНПЗ составило 1,В». При продолжительности нагрева и выдержки соответственно 10 и 50 мин содержание серы 1,2Э?. Полученные дянше можно объяснить тем, что медленный нагрев способствует более интенсивному реагированию менее упорядоченного при низких температурах более реакци-онноспособного кокся с водородом непосредственно в процессе структурной перестройки кокса.

Гимаев и Стрижова 1 установили, что введением в момент структурной перестройки реагентов можно влиять на процесс рекомбинации радикалов и -тем са-.мым регулировать рост кристаллитов, что имеет большое практическое значение. Из зависимости кажущейся константы реакции восстановления С02 коксов от температуры следует, что прокаленные нефтяные коксы с крупными размерами кристаллитов менее реакционноспособны, чем более рыхлые и мелкокристаллитные коксы . Размеры кристаллитов .и их упорядоченность оказывают влияние и на другие физические свойства нефтяных углеродов.

Практическая значимость работы заключается в том, что выполненный исторический анализ работы технологических установок позволил разработать программу дальнейшей модернизации технологий и структурной перестройки нефтехимического комбината. Разработана стратегия развития комбината, направленная на увеличение глубины переработки нефти, снижение расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции и существенное снижение уровня экологической опасности.

Полимерный характер многих углей, проявляющийся, в частности, в наблюдаемой большей или меньшей пластической деформации, а также в закономерном соответствии между пластической деформацией углей и их растворимостью в различных растворителях, позволяет использовать их самостоятельно или в сочетании с различными синтетическими смолами для производства пластических масс и различных изделий.

На основании имеющихся сведений о свойствах разнообразного угольного вещества можно заключить, что мы имеем здесь дело как с различными крайними типами полимерных структур, так и с промежуточными структурами, находящимися между полимерами и суспензионными коллоидами. Можно вполне согласиться с В. А. Каргиным , который указывает, что «этот класс полимеров должен подчиняться весьма своеобразным законам и, вероятно, что раскрытие их даст новые и неожиданные возможности использования этих материалов как полимеров». К сожалению, теория, которая предсказывала бы свойства углей после их молекулярно-структурной перестройки, пока отсутствует, даже в качественном виде. Несомненно, что создание подобной теории — одна из насущных проблем современной углехи-мии.

Если проанализировать спецификацию на коксы нефтяные малосернистые согласно ГОСТ 22898-78, то можно легко увидеть, что перечень регламентируемых показателей крайне беден. Преимущественно это ограничения по химическому составу и летучим, а также пределы действительной плотности материала после прокаливания. Лишь последний показатель косвенно отражает структурные особенности того или иного сорта кокса, не давая представления о его пористой структуре, структурной прочности, электрической проводимости и т.д.

Было бы целесообразно специфицировать показатель структурной прочности зерен кокса, т.е. их механической прочности.

Исследованиями структурной прочности сернистых коксов в процессе термообработки установлено практически непрерывное повышение прочности кокса с 50 до 150 кг-м/м2 в диапазоне температур 500-2300 °С. Небольшое снижение прочности на 3-4 кг-м/м2 наблюдалось только при удалении летучих веществ и серы.

В начале зоны ДЕ между лиофобньши частицами устанавливаются химические связи и образуется твердая фаза. В зависимости от степени упорядоченности ассоциа-тов и комплексов твердая фаза может быть в виде кристаллической структуры или стеклоподобной структуры . По аналогии с ранее предложенными критериями оценки структурной прочности нефтяных дисперсных систем предельное напряжение сдвига в точке Д нами названо критическим напряжением сдвига необратимо твердеющей системы.

, Рис. 25. Изменение структурной прочности нефтекоксобрикетов и металлургических коксов в нагретом состоянии:

Образованию трещин при больших скоростях нагрева в значительной мере способствует распирающее действие паров и газов внутри брикетов. На рис. 25 показано изменение структурной прочности брикетов из нефтяного кокса и металлургических коксов в нагретом состоянии.

щиноватости и увеличения структурной прочности кокса. Отсюда следует, что оптимальный уровень измельчения угольной шихты определяется наиболее благоприятным распределением угольного материала по классам крупности шихты и ее гранулометрическим составом. Свойства же отдельных классов крупности и равномерность распределния угольного материала зависят прежде всего от степени обогащения углей. Вследствие этого при определении оптимального помола угольной шихты следует учитывать степень ее засоренности минерализованными и слабоспекающимися частицами.

При повышении уровня помола шихты наблюдается увеличение пористости и снижение структурной прочности получаемого из нее кокса. Общая пористость увеличивается за счет образования крупных пор и уменьшения толщины стенок пор, что определяет структурную прочность кокса. Вместе с тем при измельчении шихты снижается трещиноватость кокса, что повышает прочность его кусков. Таким образом, изменение гранулометрического состава и перераспределение угольного материала по классам крупности, наблюдающееся при изменении помола шихты, оказывает противоречивое влияние на прочность кокса.

На гранулометрический состав и среднюю крупность кокса значительное влияние оказывает скорость нагрева угольной загрузки. Повышение конечной температуры кокса в пределах 1000—1130°С с увеличением его выдержки в печах без изменения скорости нагрева не оказывает заметного влияния на крупность кокса. Повышение конечной температуры в осевой плоскости коксового пирога на 100°С при соответствующем повышении температуры в отопительных простенках без изменения периода коксования, то есть интенсификации процесса, приводило к следующим изменениям качества кокса: снижению содержания классов крупности 80 и 60 мм соответственно на 2—8%, 3—12%; уменьшению величины показателя М40 на 0,4—2,4%, а М10 на 0,3-1,0%; снижению показателя истираемости в большом барабане на 0,6-1,4 кг; повышению структурной прочности на 1,2-2,1%; увеличению общей пористости на 0,6—1,7%; снижению удельного электросопротивления на 40—100 Ом • мм2/м; тенденция к уменьшению реакционной способности. Таким образом, при интенсификации коксования показатели качества кокса, за исключением индекса М40, улучшились, но уменьшение этого показателя связано не с понижением сопротивления дробящим усилиям, а с уменьшением крупности кусков кокса.

, На гранулометрический состав и среднюю крупность кокса значительное влияние оказывает скорость нагрева угольной загрузки. Повышение конечной температуры кокса в пределах 1000—1130°С с увеличением его выдержки в печах без изменения скорости нагрева не оказывает заметного влияния на крупность кокса. Повышение конечной температуры в осевой плоскости коксового пирога на 100°С при соответствующем повышении температуры в отопительных простенках без изменения периода коксования, то есть интенсификации процесса, приводило к следующим изменениям качества кокса: снижению содержания классов крупности 80 и 60 мм соответственно на 2-8%, 3-12%; уменьшению величины показателя М40 на 0,4—2,4%, а М10 на 0,3-1,0%; снижению показателя истираемости в большом барабане на 0,6-1,4 кг; повышению структурной прочности на 1,2-2,1%; увеличению обшей пористости на 0,6-1,7%; снижению удельного электросопротивления на 40—100 Ом • мм2/м; тенденция к уменьшению реакционной способности. Таким образом, при интенсификации коксования показатели качества кокса, за исключением индекса М40, улучшились, но уменьшение этого показателя связано не с понижением сопротивления дробящим усилиям, а с уменьшением крупности кусков кокса.

выхода испаряющихся фракций при одновременном понижении структурной прочности матрицы. По достижении некоторой концентрации легкой части последняя начинает действовать как коагулятор асфальте-новых частиц, вследствие чего в системе образуются крупные асфальте-носодержащие агрегаты. Коагуляци-онные взаимодействия смолисто-ас-фальтеновых веществ, линейно повышающиеся с увеличением размера коллоидных частиц в системе , приводят к деформированию сольват-ных слоев и вытеснению определенной части этих слоев, а также иммобилизованной жидкой фазы в объем, что обеспечивает приращение количества испарившихся легких фракций. Дальнейшее прибавление легкой части приводит к образованию сложных мицеллярных систем с обратимыми структурами, иммобилизующими либо выделяющими часть жидкой фазы дисперсионной среды в зависимости от концентрации легкой части.