Зерттеу бөлімі
Кокстың реакциялық қабілеттілігін зерттеуге арналған қондырғының схемасы 6-суретте келтірілген. Көмір қышқыл газдың мөлшерін өлшеу үшін 2 реометр арқылы I балоннан өтеді. Берілген белігіл жылдамдықпен көмір қышқыл газ 3 тығын арқылы 5 құбырлы пеште орнатылған 4 реакциялық кварцты құбырға келіп түседі. Кварцты құбырдың ортасындағы 6 нихромды торда 7 зерттелетін кокстың мөлшерісалынған. Кокс қабатының ортасында потенциометрмен жалғасқан 8 термопара орналасқан. Газ тәрізді жану өнімдері 11 тығынға орнатылған 10 құбыр арқылы пештен шығарылады. Газ сынамалары периодты түрде қайта алынады және 12 газ талдағышта көміртегі тотығы мен көмір қышқыл газымен анализ жасайды.
Зерттеу мәліметтерін талдау
Тәжірибе жасау үшін 70 г кокстыңмөлшері алынады және құбырлы электрлі пештегіжіңішке сымнан жасалған торға орналастырылады. Пешті алдын ала үрлеуден кейін 10 минут ішінде көмір қышқыл газ ағынымен 20-30 л/сағ жылдамдықпен кокстыңмөлшері берілген температураға дейін қыздырады. Содан кейін қыздырылған коксқа қабат арқылы 10 минут ішінде бір литр көмір қышқыл газы жіберіледі. Қыздыру кезінде тығынның жарамсыз болып қалуын болдырмау үшін пештің ішкі кеңістігінен қалдық газдың атмосфераға шығуына мүмкіндік жасау қажет.
Әр 2-3 минут сайын газ талдағыштан газды тартып алып, көмір қышқыл газымен анализ жасау қажет. Көміртегі тотығы әртүрлілігі бойынша анықталады. Тәжірибе ұзақтылығы жоғары температурада көмір қышқыл газында кокс сынамасының толықтай немесе толық жану уақытымен анықталады. Зерттеу тәжрибесінің аяқталуын көмір қышқыл газы мен кокспен өзара әрекеттеспейтін, газ тәрізді жану өнімдері 100% дейінгі көмір қышқыл газының пайыздық мөлшерінің жылдам өсуімен жорамалдауға болады. Төмен температурада (800-1000°C) зерттеу тәжірибесі реакцияның газ тәрізді өнімдерінде көмір қышқыл газының тұрақты мөлшеріне жеткенге дейін жүргізіледі. Тәжірибе аяқталғанда пеш сөндіріледі, көмірқышқыл газының тогы тоқтатылады және кварцты құбыр пештен суырылып алынады. Мұндай жағдайда кокстың қалған сынамалары құбырдан шығарып тастайды..
Әрі қарай 800-900°C температура кезінде берілген отынның реакциялық қабілеттілік шамасы анықталады. Отынның бір түрін зерттеуді аяқтағаннан кейін оның қалған қалдығы пештен шығарылып тасталынады. Пешке басқа отынның мөлшері салынады және тәжірибе әрі қарай жүйелі түрде жалғасады.
Реакциялық қабілеттілік шамасының температурадан тәуелділік графигін тұрғызу. Екі түрлі отынның тәуелділік қисықтары бір графикке орналастырылады.
Бір түрдегі отынның реакциялық қабілеттілігінің температурадан тәуелділік графигін жасағанда алынған нәтижелерді талдау, сонымен қатар әртүрлі отынның реакциялық қабілеттілік шамасын салыстыру.
Алынған нәтижелерді теориялық түсіндіру.
Сурет 6. Кокстың реакциялық қабілеттілігін зерттеуге арналған қондырғының
2 - реометр, I - балон, 3- тығын, 5- құбырлы пеш, 4 - реакциялық кварцты құбыр,
6 - нихромды тор, 7- зерттелетін кокс, 8- термопара, 11- тығын, 10- құбыр, 12- газ талдағыш
Бақылау сұрақтары
1. Отынның реакциялық қабілеттілігі деген не және қалай анықталады?
2. Отынның реакциялық қабілеттілігі қандай факторларға тәуелді?
3. Коксты көміртегін газдандыру реакциясы домна пешінің қандай бөлімдерінде жүреді?
4. Бұл реакцияның домна пешінің жылулық күйіне әсері қандай?
Зертханалық жұмыс 11,12. Көміртекті болаттарды термиялық өңдеудегі микроқұрылымы мен қаттылығын суыту жылдамдығының тигізетін әсерін зерттеу.