Cтраница 4
Свойства шлака также определяются температурным интервалом плавления и его вязкостью. Такие шлаки называют короткими. Под вязкостью шлака понимают его подвижность, зависящую от силы внутреннего трения. Чем подвижнее шлак ( меньше его вязкость), тем выше его химическая и физическая активность, тем быстрее протекают химические реакции взаимодействия шлака с жидким металлом. Необходимо также, чтобы шлак после затвердевания минимально сцеплялся с металлом и легко бы отделялся от шва. [46]
В соответствии с молекулярной теорией жидкие шлаки представляют собой растворы электронейтральных молекул. Однако последние исследования с большой достоверностью указывают на то, что флюсы-шлаки в расплавленном состоянии имеют преимущественно ионное строение, являясь электролитически диссоциированными системами. Вместе с тем, несмотря на ионную природу флюсов-шлаков, излагать материал целесообразно на базе молекулярной теории, учитывая, что большинство металлургических и термодинамических данных о взаимодействии шлаков с металлом получено на основе этой теории. [47]
Большинство процессов протекает в гетерогенных системах, имеющих поверхность раздела несмешивающихся фаз. Свойства поверхностей и взаимодействие на их границе часто определяют многие технологические показатели процесса. В частности, от величины поверхностного натяжения на границе штейн-шлак зависят размеры устойчивого зародыша и процесс коалесценции капель в расплавах, смачивание шлаков, флюсов и огнеупоров, а вместе с этим и кинетика взаимодействия шлаков с флюсом, пропитка и разрушение огнеупоров. Поверхностные свойства в значительной степени влияют на скорость большинства термотехнологических процессов, вспенивание шлаковых расплавов и выделение газов и металлов. [48]
В соответствии с молекулярной теорией жидкие шлаки представляют собой растворы электронейтральных молекул. Однако последние исследования с большой достоверностью указывают на то, что флюсы-шлаки в расплавленном состоянии имеют преимущественно ионное строение, являясь электролитически диссоциированными системами. В то же время свойства реальных жидких шлаков значительно отклоняются от свойств совершенных ионных растворов, причем это отличие становится тем больше, чем выше содержание во флюсе-шлаке комплексо-образующих оксидов кремния, алюминия и др. В дополнение к этому большинство металлургических и термодинамических данных о взаимодействии шлака с металлом получено на основе молекулярной теории. Поэтому, несмотря на ионную природу шлаков, наиболее важные положения в настоящем справочном пособии одновременно рассматриваются с позиций как молекулярной, так и ионной теорий строения шлаков. [49]
Стеклошлаковое вяжущее в соотношении шлак: растворимое стекло, равном 0 3 - 0 4, показывает высокую прочность. Это приводит к разрыву части связей - Si-О - Si - в шлаковом стекле, к гидратации поверхностного слоя его частиц с образованием на них оболочек из геля кремневой кислоты и силикатов натрия. Гелевидная оболочка на частичках шлака адсорбирует ионы Са2 из раствора и постепенно перекристаллизовывается в низкоосновные гидросиликаты кальция типа CSH с выделением NaOH в раствор. Одновременно с описанным процессом протекает и реакция nNa2O - mSiO2 - pH2O xCa2 aq - yOH - aq - iCaO - SiO2 - H2O 4 - NaOH, приводящая к выкристаллизовыванию гидросилика тов кальция из раствора. Среди продуктов взаимодействия шлака с растворимым стеклом присутствуют также гидрогранаты и гидроалюмосиликаты натрия. Избыточная Na2O в затвердевшем камне карбонизуется. Активность стеклошлакового вяжущего составляет 5Q - 100 МПа, а бетона на его основе - до 70 МП а - и более. [50]
В условиях электрошлаковйЭ сварки электрод ( в виде проволоки, стержней определенной фо мы, пластин или плавящихся мундштуков) расплавляется над металлической ванной, покрытой достаточно толстым слоем расплавленного шлака ( глубина шлаковой ванны обычно от 3 до 6 см); расплавление электродов происходит в окружении расплавленного шлака. Температура шлаковой ванны неодинакова. В ее нижней части, вблизи пространства между электродом ( или электродами) и поверхностью металлической ванны температура является наиболее высокой, достигающей при сварке сталей 1800 - 2000 С. В верхней части ванны температура составляет около 1600 С. В высокотемпературной области шлаковой ванны взаимодействие шлака с металлом наиболее интенсивно. [51]
Замена им смолодоломитового кирпича позволяет увеличить стойкость футеровки. Футеровку конвертера выполняют из необожженных кирпичей. Обжиг футеровки осуществляется при 1100 - 1200 С при помощи мазутных форсунок. При обжиге происходит коксование смолы с образованием прочного коксового остатка. Он придает прочность футеровке и уменьшает степень взаимодействия шлака с ней. Днище конвертера выкладывают также из трех слоев. К кожуху укладывают шамотный или обожженный магнезитовый кирпич, затем магнезитовый и слой из смолодоломитового или доломитомагнезитового кирпича. [52]
Рассматривая данные табл. 2, можно отметить следующее. В то же время, смеси 4, 5 и 6, содержащие всего 30 % портландцемента, по количеству не только сильно, но и слабо химически связанной воды гораздо ближе к камню портландцемента, чем к чистым шлакам. Это говорит о том, что при затворении таких смесей происходит взаимодействие шлаков с цементными клинкером и водой, а не просто гидратация каждого компонента смеси в отдельности. Такое же положение наблюдается и для поровой структуры образцов. Количество воды в гелевых порах у чистых шлаков ( 2 и 3) очень мало, а у смесей 4, 5 и 6 почти такое же, как у портландцементного камня. [53]
С увеличением скорости подачи возрастает сила тока, а следовательно, и производительность наплавки. Однако с возрастанием тока дуги увеличиваются глубина проплавления и доля основного металла в наплавленном. Кроме того, образуются узкие и высокие валики, ухудшается формирование наплавленного металла. Поэтому ток дуги ограничивается условиями качества наплавки. Напряжение дуги определяет форму наплавленного валика. Повышение напряжения дуги увеличивает ширину и уменьшает высоту валика, при этом возрастают длина дуги и окисляемость легирующих примесей, особенно углерода. В связи с этим стремятся к минимальному напряжению, которое должно согласовываться с током дуги. При очень малом напряжении дуги получается узкий и высокий валик с плохим формированием. Увеличение напряжения и уменьшение тока дуги усиливает взаимодействие шлака и металла, повышает окисляемость углерода, хрома, титана и других легирующих элементов. Обычно наплавку ведут при напряжении дуги 28 - 32 В и силе тока 300 - 450 А для электродной проволоки диаметром 3 - 4 мм. [54]