ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механические свойства из "Нефтяной кокс" Исследования теоретических основ в области физики твердых тел были выполнены В. Д. Кузнецовым, П. А. Ребиндером и их школой. Основные выводы их сводятся к следующему [9, 150, 151]. [c.164] Это положение было развито К- И. Сысковым и легло и основу разработанного им метода определения прочности кускового металлургического кокса путем сбрасывания его с определенной высоты на металлическую плиту и последующего определения величины вновь образованной поверхности при разрушении от падениа[238, 239]. [c.164] Другой разновидностью метода К- И. Сыскова является метод толчения , принятый для характеристики крепости каменного угля, подвергаемого разрушению ручным или механическим способом [268]. Твердость, определяемая методом вдавливания шарика или конуса, приемлемым для металлов, литых, минеральных и других сравнительно однородных тел, не характеризует эксплуатационных свойств нефтяного кокса — пористого и довольно неоднородного органического тела. [c.164] Для нефтяного кокса оказалось необходимым изучать не только его прочностные характеристики, но и упругие и пластические свойства, так как он подвергается механическому воздействию при дроблении, гидрорезке и прессовании. [c.164] При изучении физики твердого тела принимается, что под напряжением оно может течь, но во много раз медленнее, чем жидкость. Поэтому вводится понятие о пластичности или текучести — величине, обратно пропорциональной коэффициенту внутреннего трения т]. Пластичность и хрупкость твердых тел характеризуют их способность к течению, но выраженную в различных количественных характеристиках. [c.164] Как частные случаи одного и того же явления — течения вещества — рассматриваются в настоящее время внутреннее трение, упругое последействие и релаксация. [c.164] Под упругим последействием понимается течение вещества при постоянной силе и течение деформированного вещества после удаления силы, а под релаксацией — постепенное уменьшение силы при йостоянстве деформации. [c.164] Тр — время (период) релаксации — промежуток времени, в течение которого напряжение уменьшается в е раз (е = 2,7183). [c.165] Если равновесная (не напряженная) форма тела соответствует минимуму свободной энергии, то любое возмущение вызывает увеличение свободной энергии, которая является функцией формы тела. Т. Алфрей [9] считает, что при наличии напряжения тело стремится уменьшить свою свободную энергию, принимая новую равновесную форму скорость этого процесса определяется временем релаксации. [c.165] Для многих твердых тел, в том числе и для нефтяного кокса, значение Тр весьма велико, и потому на практике время выдержки при постоянной деформации выбирают произвольно. [c.165] Явление релаксации обратно явлению упругого последействия и связано с переходом упругой деформации в пластическую. При релаксации происходит упрочнение вещества. [c.165] Отклонения от идеально упругих свойств твердых тел ряд авторов (Зиннер, Кэ Тин Суй, Новик и др.) назвали неупругими явлениями. [c.166] Хюккель 267] считает, что механические свойства всякого вещества (и органического) обусловлены когезией, характеризующей взаимную связь молекул. Отсюда, когезионные силы не являются силами отвлеченно механического характера. Их следует объяснять внутренним строением молекул, которые Представляют собой систему электрических зарядов. Для сравнительного изучения механических, как и других свойств кокса образцы его требуется предварительно подвергать одинаковым тепловым воздействиям (по температуре и длительности), т. е. сообщать им определенные структурные свойства. [c.166] Впервые в СССР для характеристики механических свойств кускового нефтяного кокса в 1939 г. был введен в нормы ГОСТ показатель по истираемости, по аналогии с требованиями на прочность литейного кокса. Этот метод предназначается для испытания непрокаленного кокса. Позднее будет показано, что такая характеристика механических свойств и для кускового нефтяного кокса не вполне удачна. Но этот окончательный вывод можно было сделать только после накопления исследовательских и опытных данных. [c.166] С точки зрения физики твердого тела таким методом определяется работа поверхностного диспергирования как мера величины поверхностной энергии. Этот показатель выражает не абсолютную величину произведенной работы, а относительную. Следовательно, величина и здесь весьма условна. [c.166] Истираемость непрокаленного кокса прежде всего зависит от степени его прококсованности, т. е. от температуры процесса и продолжительности ее воздействия на коксуемое сырье (это определяется также выходом летучих). [c.166] На рис. 50 показана величина истираемости кокса в зависимости от выхода летучих. Характер изменения истираемости по высоте коксового пирога соответствует изменению ее в зависимости от выхода летучих (рис. 51) при одном и том же сырье. [c.166] Кроме того, истираемость зависит от формы поверхности исследуемого образца, так как истиранию подвергаются главным образом его наружные выступающие поверхности. Куски неправильной формы разрушаются в большей степени, чем те, которые имеют окатанную форму. На истираемости кокса сказываются также различия в химическом составе сырья. [c.167] Истираемость кокса, полученного в кубах из крекинг-остат-ка нефти парафинового основания (грозненской парафинистой), выше, чем кокса из крекинг-остатка нефти нафтенового основания (артемовской и тяжелой малгобекской). Кокс из крекинг-остатка нефти парафино-нафтенового основания (туймазинской и ромашкинской), как показал опыт, занимает по истираемости промежуточное положение между первыми двумя образцами. Но различия в истираемости отмечаются только для коксов с повышенным выходом летучих — более 2,5%. [c.167] Истираемость кокса, отобранного непосредственно из кубов, всегда выше, чем при определении у потребителя, так как во время транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ кокс частично истирается. [c.167] Вернуться к основной статье