Гранулометрический состав смеси . Часть 4
(182)
Общая доля прореагировавшего «покрываемого» реагента за время τ, очевидно, составит:
(183)
где y1, y2, yn — весовая доля зерен средним размером соответственно Rlt Rz, Rn в общем количестве этого реагента в смеси.
Решение задачи в целом сводится при этом к следующему.
На основании экспериментов с зернами какого-либо одного размера(при одной узкой фракции) вычисляют значение постоянной К для определенных условий (температуры и пр.) реакции.
По известным К и R и выбранным значениям продолжительности т процесса вычисляют значения функций l из выражения
Далее, пользуясь полулогарифмическим графиком рис. 73 (который должен быть построен для этого в большом масштабе), по полученным значениям l1, l2, ..ln определяют R1 R2, ... Rn.
Наконец, по уравнению (183) находят общую степень превращения покрываемого реагента G за время т в полидисперсной смеси.
Таким образом, с помощью нескольких операций можно найти G как функцию т для смеси любого гранулометрического состава.
Точность получаемых результатов зависит, разумеется, от диапазона размеров зерен в пределах отдельных фракций; она тем выше, чем уже фракция.
Изложенное позволяет остановиться на некоторых вопросах выбора рационального гранулометрического состава кристаллических смесей для практических целей.
Известно, что минимальная пористость при относительно большой поверхности непосредственного контакта между зернами достигается при достаточно широком диапазоне размеров зерен смеси. В соответствии с этим и руководствуясь некоторыми дополнительными существенными соображениями в технологии, например огнеупорных материалов, придерживаются широкого диапазона размера зерен. Известны различные экспериментально обоснованные рекомендации зернового состава сырьевых смесей, исходящие из этого положения (см., например [54, 316).
Применение этих рекомендаций ограничивается, естественно, процессами, интенсивность и результаты которых не зависят от скорости внутренней диффузии.
Встречающееся иногда распространение таких рекомендаций на процессы химического превращения твердой смеси, интенсивность и результаты которых зависят от скорости диффузии в глубь зерен, чаще всего лишено оснований по меньшей мере по двум причинам:
1) в подавляющем большинстве практических случаев площадь поверхности непосредственного контакта между зернами и скорость внешней диффузии к поверхности зерен «покрываемого» реагента не ограничивают скорость химического взаимодействия в твердой смеси;
2) при существенном различии в размерах зерен одной смеси разница в степени превращения ее разных зерен (или фракций) может исчисляться десятками процентов; когда одни (мелкие) зерна превращены в продукт на 100%, другие (крупные) зерна могут быть превращены всего лишь на 10—15%; когда затем в течение относительно длительного времени завершается процесс превращения крупных зерен, мелкие зерна являются балластом.
Другие части:
Гранулометрический состав смеси . Часть 1
Гранулометрический состав смеси . Часть 2
Гранулометрический состав смеси . Часть 3
Гранулометрический состав смеси . Часть 4
Гранулометрический состав смеси . Часть 5
Гранулометрический состав смеси . Часть 6