Металлургия, практика
13.02.2011 01:22
Общие закономерности
Анализ производственных данных указывает, таким образом, на сложный характер зависимостей между различными показателями восстановительной работы газов. Например, увеличение доли водорода IB печных газах может, :в зависимости от конкретных условий, и увеличивать и уменьшать конечную степень его использования.Поэтому объяснение наблюдаемых в доменных печах явлений исходя из определенных теоретических представлений должно способствовать более правильной их оценке. Отношение н2 (Сн2 ) на верхней ступени теплообмена, как правило, только уменьшается, и величина этого уменьшения определяется в основном степенью развития реакции водяного газа. Любая причина, вызывающая увеличение степени превращения Н20 по реакции, "ведет к снижению конечной степени использования водорода и наоборот.
К таким причинам относятся: уменьшение концентрации водородсодержащих компонентов в печных газах (этот фактор влияет сильно в области малых концентраций); увеличение скорости реакции вследствие повышения каталитической активности железорудных материалов; увеличение времени контакта газов с этими материалами, например в результате уменьшения выхода печных газов; понижение температуры. Величины Пи 2 и £н2 подвержены значительным изменениям под влиянием случайных факторов.
Таким образом, в пределах изменения расхода природного (коксового) газа, применяемых в практике многих заводов, повышение доли водорода в печных газах в среднем приводит к улучшению суммарной степени использования восстановительных компонентов, а следовательно, степеней использования СО и Н2 в отдельности.
По данным К. И. Котова на доменной печи металлургического завода им. На Череповецком металлургическом заводе зависимость между Ссо+н2 и КСо+н2 получилась противоположной, что объясняется различными условиями работы на этих двух заводах в соответствующие периоды исследования.
На Череповецком металлургическом заводе расход природного газа изменялся в довольно широких пределах при сравнительно постоянных прочих условиях, влияющих на относительный расход кокса (шихтовые условия, температура и влажность дутья). На металлургическом заводе им. Петровского, напротив, произошло существенное снижение расхода кокса (на печи Л на 130 кг/т чугуна) по причинам, непосредственно не связанным с применением природного газа, расход которого изменялся мало.
Но она не отражает специфических изменений в доменном процессе, обусловленных вдуванием природного газа. Ряд исследований выполнен на ждановских металлургических заводах "Азовсталь" и им. Ильича. На доменных печах ММК и Череповецкого металлургического завода, работавших почти без добавок сырого известняка, напротив, применение природного газа, причем в меньших количествах, сопровождалось некоторым увеличением выхода колошникового газа.
Первоисточник
Плавление в вакууме
Радикальнейшим средством против появления тазов в расплаве несомненно является плавка в вакууме. При этом не только совершенно удаляются растворенные газы и не происходит поглощения их, но разрушаются многие их соединения.Поэтому в вакууме при давлении около 5 мм рт. ст. давление кислорода и вместе с тем скорость разложения этих соединений при указанных температурах достаточно велики, для того чтобы удалить их из расплава или по крайней мере уменьшить их содержание в такой степени, чтобы оно стало безвредным. Однако последние остатки таких газов удаляются из расплава лишь при очень низких давлениях. Более устойчивые соединения могут быть разложены при реакции с другими веществами. которые дают при этом газообразные разлагаются при реакции с углем, нитриды.
Плавительное устройство и огнеупорная кладка могут Сыть Е значительной степени освобождены в вакууме от поглощенных ими газов и водяного пара. Летучие металлы, например кадмий, цинк, свинец, магний, а также марганец, могут возгоняться в вакууме. Плавка в вакууме, особенно плавка хромоникелевых сплавов доведена до высокого совершенства в Германии Роном на заводе. Чтобы сохранить качество вакуумной плавки при литье, последнее производят также в вакууме. Для этой цели изложницы жестко Соединяется с печами емкостью до 4000 кг для плавки в вакуум- и заполняются при поворачивании печи.
Обработка газами: Для дегазификации расплава без применения вакуума были предложены различные, более простые способы. Однако до сих пор ни один из них не является универсальным; в отдельных случаях, наоборот, тот или иной метод оказывается вполне пригодным. Рекомендуется прежде всего медленное затвердевание с повторным быстрым расплавлением или длительное выдерживание расплава, в нейтральной атмосфере (воздух) при температуре немного выше температуры затвердевания.
Эти мероприятия несомненно приводят к. известному уменьшению содержания газа, однако при практическом применении они связаны со слишком кропотливыми операциями. Делались также попытки "промывать" расплав путем продувания инертного газа, например азота для алюминия, азота, углекислоты и окиси углерода - для меди. Этот метод не удалось, однако, ввести в практику; вероятно, его эффективность недостаточна.
Лучшие результаты дает удаление растворенных газов при реакции с другими газами. Полезным оказывается также разбавление хлора азотом или солями и наполнителями, например летучими фторидами ("Альсанит"), которые производят, по-видимому, еще и дополнительное действие, как добавки в сплав. Необходимые для этого количества хлора очень малы, порядка 0,1 вес. На магний и медь обработка хлором оказывает незначительное влияние.
При плавке алюминия часто для облегчения снятия шлака применяют также хлористый цинк в количестве 0,1% от веса металла или хлористый алюминий, которые просто забрасываются на поверхность ванны. Эти способы часто применяются на практике.
Читать далее
Условия литья и механические свойства
Обычно под условиями литья понимают только те факторы, влияют на скорость затвердевания, как-то: температура литья, материал формы и толщина образца. Во многих же случаях гораздо более важным является способ, каким осуществляется подвод, жидкого металла в форму и в каком положении она заливается.Исследования бронзы с содержанием 10% показали, что максимальные механические свойства этот сплав получает только в том случае, если образец отливается в горизонтальном положении и оба конца его обнажены выпорами или литниками чем образец сечения. Только при таком литье образец до конца затвердевания может постоянно соответственно с происходящей усадкой питаться жидким металлом из литников и выпоров, в которых он дольше всего остается горячим. При этом в значительной мере устраняется пористость, вредно сказывающаяся на механических свойствах.
Если, наоборот, затвердевшие первыми части образца прерывают сообщение с жидким металлом выпора остальных частей, затвердевающих медленнее, то во многих сплавах механические свойства снижаются вследствие образования усадочных пустот. Устройство холодильников в соответствующих местах позволяет значительно улучшить механические свойства сплава. Однако этот метод при литье образцов в землю допустим лишь в том случае, когда он особо оговорен, так как такие условия обычно не отвечают действительным условиям литья.
Если он слишком широк, то результат оказывается отрицательным по тем же причинам. Высота выпора при соответствующей ширине также не должна быть слишком велика, так как это только замедляет затвердевание, что опять-таки связано с уменьшением прочности, хотя и в небольшой степени. Аналогичные исследования в применении к алюминиевым сплавам при литье в землю, по-видимому, отсутствуют.
Обычно считают, что алюминий не столь чувствителен к условиям литья, как красное литье и бронза. Насколько, однако, это мнение правильно в отношении всех алюминиевых сплавов, является вопросом будущих исследований. Описываемые в следующем разделе результаты опытов, проведенных с различными кокилями, заставляют предполагать, что чувствительность отдельных сплавов к условиям подвода металла весьма различна.
Например, в случае бронзы (как следует из вышеописанных опытов) лучше удаются образцы, отлитые в горизонтальном положении, а в случае чугуна - образцы, отлитые в вертикальном положении. Возможно ли такое общее утверждение, - вопрос, нуждающийся еще в серьезном исследовании. Влияние способа подвода металла при кокильном литье: Испытания, подобные описанным выше для бронз при литье в землю, были сделаны также над алюминиевыми сплавами при кокильном литье.
При этом оказалось, что чувствительность различных сплавов к условиям подвода металла очень различна. Необходимо, чтобы та часть образца, которая подвергается испытанию, постоянно питалась жидким металлом в процесс затвердевания. Для других сплавов, в особенности для всех сортов силумина, затвердевающего, способ подвода металла, наоборот, может быть совершенно произвольным.
По материалам svoistva-litia.ru