2. Универсальная характеристика прессуемости

Результаты оценки прессуемости вышеописанным методом зависят от крупности материала и условий прессования. Универсальную характеристику прессуемости, отраженную свойство материала данного вида, независимо от его дисперсного состава и условий прессования, можно дать на основании зависимости прочности контактов от силы поджима. Эта зависимость описывается степенным уравнением:

F₁=B·N₁^р. (1.5)

где B и p – коэффициенты, определяемые опытным путем;

N₁ – сила поджима;

F₁ – прочность контакта (сила, необходимая для разрыва связи).

Способность сыпучего материала к образованию прочных прессовок может быть выражена коэффициентом р уравнения (1.5), численно равным тангенсу угла наклона прямой построенной в логарифмических координатах.

Наименьшее значение тангенса угла наклона (и величины угла) характерно для кварцевого порошка (0,06), практически не поддающегося прессованию из-за высокой упругости и твердости частиц. Обладающим малой твердостью мергелю и известняку отвечают большие значения тангенса угла наклона (0,6 и 1,0 соответственно), что свидетельствует о хорошей прессуемости этих материалов.

Данная характеристика позволяет более точно и объективно сравнивать прессуемость разнородных материалов. Это особенно важно при выборе компонентов шихты для брикетирования.

Контрольные вопросы

1. Какими показателями может характеризоваться прессуемость сыпучих материалов? В чем их сущность?

2. Какие математические зависимости используются для оценки изменения плотности материала в результате прессования?

3. Как учитывается возможная деформация частиц при оценке изменения плотности под действием прессования?

4. В чем сущность универсальной характеристики прессуемости? Какой зависимостью она описывается?

5. Каким показателем можно выразить прессуемость сыпучего материала, оцениваемую прочностью сцепления в месте контактов?

Литература

1. Зимон А.Д., Андрианов Е.И. Аутогезия сыпучих материалов. М.: «Металлургия», 1978, с.175-177.

Практическая работа №2 Изучение диаграмм состояния физико-химических систем, существующих в окусковываемых железорудных шихтах

1. Теоретические предпосылки

Диаграмма состояния – графическое изображение соотношений между параметрами состояния системы и ее составом.

Диаграммы состояния являются графическим изображением фазовых равновесий системы, вытекающих из закона равновесия системы, называемым правилом фаз (Дж.В. Гиббс, 1878 г.). Оно выражает количественную зависимость между числом степеней свободы (С) и количеством фаз (ф) и компонентов (к):

С = к – ф + 2. (2.1)

Число степеней свободы (вариантность) системы есть число внешних (давление, температура) и внутренних (концентрация) факторов, влияющих на состояние системы, которое можно изменять в определенных пределах без изменения числа или вида фаз.

Количество фаз – это число однородных частей системы, ограниченных от другой части системы (фазы) поверхностью раздела.

Количество компонентов – есть число веществ, образующих систему.

Если давление в системе постоянно, то уравнение (2.1) можно записать в следующем виде:

С = к – ф + 1. (2.2)

Системы, не имеющие ни одной степени свободы, называются безвариантными, системы с одной степенью свободы называются одновариантными, с двумя степенями свободы – двухвариантными и т. д.

Типичным примером однокомпонентной системы является диаграмма состояния воды (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Диаграмма состояния воды: ОА – кривая кипения; ОС – кривая плавления; ОВ – кривая сублимации; т. О – тройная точка (три фазы находятся в равновесии); т. М: С = 1 – 1 + 2 = 2; т. N: С = 1 – 2 + 2 = 1; т. О: С = 1 – 3 + 2 = 0

Типичные двухкомпонентные диаграммы состояния представлены на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Диаграмма состояния двухкомпонентных систем