5. Влияние внутрипоровой газообразной фазы

Если принять во внимание, что удельная поверхность углей составляет сотни квадратных метров в одном грамме и внутрипопровое пространство углей всегда заполнено тем или иным газом, то очевидно, что при такой величине внутренней поверхности ископаемые угли можно отнести к классу бидисперсных сорбентов. При нагревании таких систем протекающие на границе раздела «твердое тело – газ» явления могут оказывать влияние на весь процесс разложения твердого тела.

Активная внутрипоровая газовая среда может изменять не только механизм термохимических превращений, но и их спекаемость. Замена внутрипоровой газовой среды (метан) на воздух (кислород) приводит к заметному изменению поведения угля при его нагреве (выход летучих веществ на сухую массу становится значительно меньше). При замене газовой фазы на водород были получены следующие данные (по индексу Рога):

Таблица 2. Влияние внутрипоровой газовой фазы на спекаемость углей по индексу Рога

Марка угля	Д	Г	ГЖ	К	ОС
Индекс Рога исходный	11,8	46,0	54,0	63,9	40,0
Индекс Рога после замены на Н2	13,0	51,3	63,0	60,6	40,1

Из таблицы видно, что для малометаморфизованных углей замена внутрипоровой газовой фазы на водород привела к некоторому повышению индекса Рога. Особенно это заметно на газовом жирном угле. Что касается углей К и ОС, то замена их внутрипоровой газовой фазы на водород не повысила индекса Рога.

Таким образом, состав внутрипоровой газообразной фазы играет заметную роль в процессах термохимических превращений углей и формировании их пластической массы, что необходимо учитывать при оценке возможных путей направленного регулирований процесса спекания углей, особенно малометаморфизованных.

Влияние внутрипоровой газообразной фазы

6. Роль органических и минеральных добавок

При оценке роли органических добавок в процессах спекания углей следует иметь в виду, что она может быть неоднозначной, так как во первых, свойства разных органических добавок могут быть самыми разнообразным

и, а во-вторых, угли разной степени метаморфизма, к которым вводят различные добавки, также весьма различны по спекаемости. При этом одни из добавок могут вступать в химическое взаимодействие с продуктами первичной деструкции углей и тем самым коренным образом влиять на процессы формирования угольной пластической массы, делая ее более или менее текучей, реакционноспособной, отверждаемой.

Органическая добавка влияет на характеристические показатели образующейся угольной пластической массы, однако в первом случае ее влияние более глубокое. Оно не только затрагивает пластические свойства, но и вносит существенный вклад в формирование молекулярной структуры отверждаемой пластической массы, делая ее более или менее графитируемой. Во втором случае добавка практически не влияет на молекулярную структуру твердого остатка термической деструкции, а лишь повышает или понижает его прочность. Иными словами, добавка в этом случае выполняет роль добавочного количества в угольной пластической массе. Если его и так достаточно, то она может снизить прочность твердого остатка, и наоборот.

Таким образом, добавки к углям могут рассматриваться как один из возможных путей управления термохимическими превращениями углей и формирования их молекулярной структуры, физических и химических свойств твердых остатков.

Роль органических и минеральных добавок