Мұнай коксының микроқұрылымы (ине тәрізді, губка тәрізді және түйіршік тәрізді) күйдірудің кішірею жылдамдығына және шынайы тығыздығына қандай әсер етеді?

1. Инелік кока-кола: кішірейудің төмендігі мен жоғары шынайы тығыздықтың типтік мысалы

• Құрылымдық сипаттамалары: Инелік кокс реттелген түрде орналасқан ұзын эллиптикалық тесіктері бар талшықты немесе созылған құрылымды көрсетеді. Бұл құрылым күйдіру кезінде тамаша тығыздау мүмкіндігін көрсетеді.
• Кальцийленудің кішіреюі:
  • Ине коксының кішірею жылдамдығы салыстырмалы түрде төмен, әдетте 10%-дан 20%-ға дейін. Оның талшықты құрылымы жоғары температурада молекулалық қайта құру және тесіктерді жабу арқылы кішіреюге қол жеткізеді, ал тесіктердің реттелген орналасуы ретсіз кішірею кеңістігін азайтады, осылайша жалпы кішірею жылдамдығын төмендетеді.
  • Мысалы, 1300°C күйдіру кезінде инелі кокстың көлемдік кішіреюі губкалы кокстың көлемдік кішіреюінің жартысына ғана тең болуы мүмкін, себебі ол термиялық кернеуді біркелкі тарата алады.
• Шынайы тығыздық:
  • Инелік кокстың шынайы тығыздығы жоғары, әдетте 2,10–2,15 г/см³ жетеді. Бұл оның графиттену дәрежесінің жоғары екенін және талшықты құрылымындағы көміртек қабаттарының реттелген орналасуымен тығыз байланысты тығыз кристалды құрылымын көрсетеді.
  • Зерттеулер көрсеткендей, инелі кокстың шынайы тығыздығы губкалы коксқа қарағанда шамамен 5%-10%-ға жоғары, бұл құрылымдық ақаулардың аздығына және көміртегі қабатының тығыз орналасуына байланысты.

2. Бисквит Кока-кола: жоғары кішірею мен төмен шынайы тығыздықтың типтік мысалы

• Құрылымдық сипаттамалары: Бисквитті кокс кеуекті, губка тәрізді құрылымға ие, тесіктері біркелкі емес және таралған, жұқа қабырғалары (көмір қабырғалары) және сынғыштығы бар.
• Кальцийленудің кішіреюі:
  • Бисквит коксы жоғары шөгу жылдамдығына ие, әдетте 30%-дан 50%-ға дейін. Оның ретсіз кеуекті құрылымы ұшқыш заттардың бөлінуі мен термиялық кернеу концентрациясына байланысты күйдіру кезінде кеуектердің бұзылуына бейім, бұл айтарлықтай шөгуге әкеледі.
  • Мысалы, 1200°C температурада күйдіру кезінде губкалы кокстың көлемдік кішіреюі 40%-дан асуы мүмкін, бұл инелі коксқа қарағанда әлдеқайда жоғары.
• Шынайы тығыздық:
  • Бисквит коксының шынайы тығыздығы салыстырмалы түрде төмен, әдетте 1,90 және 2,05 г/см³ аралығында. Бұл оның құрылымындағы қалдық тесіктердің көптігімен және көміртек қабаттарының ретсіз орналасуымен байланысты, бұл көптеген кристалдық ақауларға әкеледі.
  • Инелі кокспен салыстырғанда, губкалы кокстың шынайы тығыздығы тығыздаудың жеткіліксіздігіне байланысты 10%-15%-ға төмен болуы мүмкін.

3. Кока-кола: орташа кішірейетін және нақты тығыздығы бар аралық күй

• Құрылымдық сипаттамалары: Кокс қатты беті және бірнеше тесіктері бар, сфералық немесе түйіршік тәрізді болып көрінеді, бұл инелі кокс пен губкалы кокс арасындағы құрылымдық аралық өнім болып табылады.
• Кальцийленудің кішіреюі:
  • Кокстың әдеттегідей жиырылу жылдамдығы 20%-дан 30%-ға дейін болады. Оның сфералық құрылымы күйдіру кезінде беттік керілуге ​​байланысты жиырылады, бірақ ішкі кеуектілігінің шектеулілігі жиырылу амплитудасын шектейді.
  • Мысалы, 1250°C температурада күйдіру кезінде шашыратылған кокстың көлемдік кішіреюі 25% болуы мүмкін, бұл инелі кокс пен губкалы кокстың көлемдік кішіреюінің арасында.
• Шынайы тығыздық:
  • Ағып жатқан кокстың шынайы тығыздығы әдетте 2,00 және 2,10 г/см³ аралығында болады. Оның құрылымдық тығыздалуы губкалы кокстан жоғары, бірақ инелі кокстан төмен, бұл аралық шынайы тығыздықты тудырады.
  • Зерттеулер көрсеткендей, дроссель кокасының шынайы тығыздығы губка кокасына қарағанда шамамен 5%-ға жоғары, бірақ инелі кокасына қарағанда 3%-5%-ға төмен.

Құрылым мен меншік қатынастарын кешенді талдау

• Шөгу механизмі:
  • Инелі кокстың реттелген талшықты құрылымы ретсіз жиырылу жолдарын азайтып, оның жиырылу жылдамдығын төмендетеді; губкалы кокстың ретсіз кеуекті құрылымы кеуектердің жиырылуына байланысты жоғары жиырылуға әкеледі; атылатын кокстың сфералық құрылымы беттік керілу арқылы орташа жиырылуға қол жеткізеді.
• Шынайы тығыздық механизмі:
  • Шынайы тығыздық кристалдық құрылымның тығыздалуына тікелей байланысты. Инелік кокстың реттелген көміртегі қабатының орналасуы және ақау тығыздығының төмендігі жоғары шынайы тығыздыққа әкеледі; губкалы кокстың ретсіз құрылымы және қалдық тесіктері шынайы тығыздықты төмендетеді; атылған кокс аралық қасиеттерді көрсетеді.
• Процесті оңтайландыру бойынша ұсыныстар:
  • Төмен шөгуді және жоғары шынайы тығыздықты қажет ететін қолданбалар үшін (мысалы, жоғары қуатты графит электродтары) инелі кокс артықшылық береді;
  • Өнімділік талаптары төмен (мысалы, отын) шығындарға сезімтал қолданбалар үшін бисквитті кокс немесе дроссельді кокс қолайлырақ болуы мүмкін;
  • Күйдіру температурасын (мысалы, 1300°C жоғары) және қыздыру жылдамдығын (мысалы, 50°C/мин төмен) реттеу инелі кокстың шынайы тығыздығын және кішіреюін одан әрі оңтайландыруы мүмкін.