Az acélgyártás elmélete és technológiája 1 - 19. oldal
Ábra. 9.7. Az azonos nevű ionok (repulzív) hatásának rendszerei. felszínén található gázbuborékok O AA és BB \ (I), és a Meren-ostor hatás felületi rétegeiben ab és A'B „fedvény-vayuschih gázbuborékok (vonalkázott rész - folyadék) (II)
V. Ya Yavoysky kiemelte a következő tényezőket, amelyek meghatározzák a salak lejtését habosodásra:
1. Felületi viszkozitása a salak, azaz. E. A mechanikai szilárdságát a felső-film nostnoy meghatározva, viszont a koncentráció túl aktív nostno nagy ionokkal (vagy szilícium-kremnefosforistyh komplexek).
2. A salakok heterogenitása, jól nedvesíthető salak (lyófiás) szilárd részecskék jelenléte bennük.
4. A salak hőmérséklete (alacsony hőmérséklet határozza meg a film megnövekedett mechanikai szilárdságát, a salak felületi viszkozitását és a szuszpendált szilárd anyagok feloldódásának lassú jellegét a salakban).
5. Az intenzitása és karaktere a gáz fényáram behatol a salakréteg (növekvő intenzitással-zovydeleniya ha, és ami a legfontosabb - a diszperziós foka gázbuborékok, esztergálás-generátorok folyasztószer hatol volt Kovy-olvadék növekedéséhez vezet a salak habzás).
6. A salak kémiai összetétele. A forgócsap-novnyh salakból tendencia, hogy penoob-máció növekszik a magasabb-SRI koncentrációja SiO2 és P2 O5 és igaz csökkentjük lúgossága (m. E. A bázikussága koncentrációjából számítjuk ki, az oldott oxid KAL-TION). Adalék folypát mobil salakok több rózsa-gyűrődések hajlamát salakhabosítás miatt magasabb koncentrációkban a salak felületaktív-szerű ion F -. Koncentrációjának növelése-TION a vas-oxidok növeli a hajlamát salakhabosítás eredményeként stimuláló hatás a fejlesztési podshlakovogo a szén oxidációs folyamatot kísérő-Gosia képeznek több kis buborék pop lassan a salak.
7. A gáz-halmazállapotú közegnek a salakréteg feletti nyomása (a kemence olvasztási térben való nyomásnövekedése, a hamis, lapos rugalmas sugár, amely kicsapja a habot, az árképzés csökkenéséhez vezet).
A flotáció legnagyobb hajlamát 1,5-1,6 bázikusságú salakokkal látjuk el (9.8 ábra). A vasoxidok és a mangán salak tartalmának növekedése segít csökkenteni a salak habképződésének hajlamát. Minden esemény a gyorsulás-koobrazovaniya volt, hogy a Ras-olvadó kedvezőbb és erősen bázikus salak csökkentheti habosíthatósági. Ezek közé tartoznak a különféle technikák fürdő intenzív keverés, módszerek gyors fűtési módszerek helyett a hagyományos salak (mészkő, vasérc) komplex-TION, előre elkészített fluxusok (termékek, például a co-tüzelés mészkő egyidejűleg, a vas és a mangán érc, és mások. ), a salakképződés porszerű formában való felhasználásával, és így tovább.
A modern, nagyteljesítményű elektromos ívkemencékben az olvadó acél technológiája magában foglalja a salak mesterséges habosítását. Ehhez egy koksz vagy szénpor befecskendezik (gyakran fújják be) a salakba vagy salakba, és megindítják a szén oxidációs reakcióját közvetlenül a salakban. A CO képződő kis buborékai intenzív habosodást biztosítanak; Ennek megfelelően kedvezõ feltételek jönnek létre az ívek árnyékolására, csökkentve a falak besugárzását és a kemencék tetõjét, és javítva a fürdõk általi felszívódást.
A folyadék viszkozitása acélsalakok széles skálán változik pre-kristályok, a természet a csont-viszkozitás változásának függ a hőmérséklet Stava salak. Az 1. ábrából. 9.10 azt mutatja, hogy míg a viszkozitása savas salakokat változások mérhető-nyaetsya simán hőmérséklet ( „hosszú” salak), egy-novnye salakok van egy rövid TEM-hőmérséklet-intervallumban az átmenetet a folyadék szilárd állapotban ( „RÖVID Kie” salak ); viszkozitása salakokat jellemzően megnövekszik meredeken csökken-SRI alatti hőmérsékleten 1500 ° C-on
Ábra. 9.9. A fő sűrűségének függése
Salak a vas-oxidok és a mangán tartalmából
A salakok fajlagos hője a kompozíciótól és a hőmérséklettől függően igen keskeny határok között változik: 0,8-1,2 kJ / (kg * K).
A folyékony hulladékokat elektro-cal vezetőképesség, amely intézkedés az ionos szerkezet. Az elektromos vezetőképesség bázisok salak-CIÓ magasabb, mint a sav. Amint a hőmérséklet emelkedik, az elektromos vezetőképesség növekszik. Hőmérsékleten körülbelül-acélgyártási eljárás villamos vezetőképességének a salak, összetételüktől függően tartományok 0,2-1,0 ohm -1 • cm-1. Adatok a vezetési elektriches Coy salak szükséges-van szervezésében elektron-roplavki folyamatok, elektromos fűtés, a salak az öntőüst során kemence feldolgozási NE-tallium Elektrosalakos úszott ve és m. N. elektromos vezetőképessége általában magasabb a salakban, amelynek nagy hővezető képességgel és alacsony viszkozitását. Termikusan-Ness változik salak-függőség látnia a készítmény széles tartományban; Amikor a hőmérséklet emelkedik, a hővezetőképesség növekszik. Valódi salakok többkomponensű kiterjedő rendszer, azonban nehéz a casting definiált olvadáspontja, tudván olvadáspontja a salak komponenseket. Általában az adatokat a salak rendszerek háromfázisú diagramjaira használják. így alatti közelítés bíró hőmérsékleten olvad-ment valós toxinok nehezebb a második készítmény. A fázisdiagramja CaO-A12 O3 (ábra. 9,11), amely, ha beadjuk egy bázikus salak A12 O3 (a bauxit sok A12 O3)
Ábra. 9.11. A CaO-A12 O3 állapotának ábrája
10. FOLYADÉKOS TERMÉK SZERKEZETE
10.1. ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓ
Az anyag folyékony állapotát szilárd és gáz halmazállapotú közegnek tekintik. És ha egy ideális gáz ha acterized teljes rendezetlen-niem szerkezet és tökéletes szilárd (kristályos), - töltse ki a rendelési-niem elrendezésében a részecskék és elkerülhetetlenül-mennostyu ezen a helyen a pro-térben és időben, a folyadék, mint ideális modell még. . Mivel Vestn angol fizikus J. Bernal javasolt osztályozni az álló számít következőképpen: kristályok szabályos szerkezet és a csatlakoztatott, folyékony - szabálytalan és rokon szerkezetű, gáz - és nem kötött szabálytalan szerkezetű. A folyadék szerkezete különbözik a kristály és a gáz szerkezetétől. Ezen túlmenően, minden egyes közeg számos struktúrák szabadon mozogni egymáshoz.
Olvadt fémek összetett tulajdonságai, Egyrészt HN hasonló tulajdonságainak folyadékkristályos-nemetal, és a másik - a tulajdonságait a kemény fémek. Characterized Terni-jellemző tulajdonságai fémes folyadékok (olvadékok) minden más folyadékok Xia: nagy elektromos és Galve-nomagnitnye tulajdonságai (elektromos vezetőképesség, azaz EMF la Hall-hatás jelenléte miatt kollektív-tivizirovannyh vegyérték elektronok .... új), a részecskék (ionok) elrendezésében nagy sűrűségű; mindeközben-edik térfogatú folyékony fém olvadáspontja nem haladja meg Udel-ny kristály mennyisége több mint 6% 2-, t. e. a olvadási tartománya a kristály közötti alkotó részecskék változhat jelentéktelen-telno.
A vas egy 3d-átmenetifém. Külső elektronhéjak kialakítása szilárd vasalóban 3p63d64s2. A vas atom sugara 0,128 nm. A kristályos vas többféleképpen módosítható () a hőmérséklet és a nyomás függvényében.
A vas és ötvözeteinek vizsgálata során figyelembe kell venni az acélgyártási folyamatokban rejlő fém nem túl nagy túlmelegedését az olvadásponttal szemben. Ha az olvadási hőmérsékletet az acél függvényében-ing az összetételétől, jellemzően kezdve letsya terjedő 1450-1535 ° C, az olvadék hőmérséklete az olvadt acél acél-agrega azok 1500-1650 ° C-on Például, méri az olvadási hőmérsékletet az acél -1500 ° C, és a hőmérséklet a folyékony-olvadék a bírság -1600 ° C, t. E. Degree NE-regreva és a kölcsönhatás rész-Tsami offline (nem részecske-taszítás vayutsya nem vonzódnak), és (r) = 0.
A folyadék statisztikai elméletében a sugárirányú eloszlás funkciót is alkalmazzák. E koncepció fizikai jelentése az alábbiak szerint magyarázható. Olyan monatomi folyadék esetében, amely nincs külső hatásnak kitéve és olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek minden irányban azonosak (izotróp), a részecskék összes pozíciója ugyanilyen valószínű. Ilyen folyadékelosztó részecskék tekintetében bármely önkényesen kiválasztott részecskék gömb SIM-szimmetrikus, és a mennyiség g jellemző intenzitás yuschaya-részecske kölcsönhatás határozza csak a távolságot a r-niem részecskék. A funkció g (R) nevezzük sugárirányú eloszlásfüggvénye az atomi (vagy egyszerűen csak egy funkciót a radiális eloszlása) és meghatározza, kísérletileg meto-rentgene- sorok, és elektrone - neutron diffrakciós analízis szerint. A nagysága g (R) jellemző-változást a valószínűsége, hogy a betétek bármely részecskék a gömb alakú-com rétegre egy r távolság a részecskék választották a származási (az OB közeli régióban a származási Vero yatnost találni egy másik részecske egyenlő nullával). A származástól bizonyos távolságban (általában a részecske több átmérőjével megegyező távolságban) a részecskék kölcsönös elrendezése egyaránt valószínű, azaz hosszú távú rendezés történik. A g (r) függvénynek az eredethez közeli értékének oszcillációja jelzi a rövid hatótávolságú rend jelenlétét. Ha a részecske kölcsönhatási potenciál ismeretes (r). és a g (r) sugárelosztó függvény, akkor a folyadék sok egyensúlyi tulajdonságát kiszámíthatjuk.
A folyékony fémszerkezet modelljei. Jelenleg számos folyadékszerkezeti modellelmélet létezik.
Ábra. 10.1. A hatékony pár interakciós potenciálok szimbolikus ábrázolása
1924-ben a szovjet tudós Ya I. Frenkel volt az első. aki figyelmet fordított arra, hogy a folyékony fémek az olvadási hőmérséklethez közeli hőmérsékleteken, számos jellemző tekintetében, jelentéktelen mértékben különböznek a kristályos testektől. Ahol a szabad folyadék térfogata megegyezik a feleslegben képest IOM-OBE megfelelő merev test abszolút nulla, képviseli egyes mikro üreg wakan-tnym csomópontok vagy „lyukak”. Az M-del-et a lyuknak nevezték. Ennek a modellnek megfelelően a lyukak jelenléte miatt a folyadékban lévő atomok elrendezésében a rend mennyisége kisebb, mint a kristályé. A lyukak jelenléte magyarázza a folyadék nagy jelenlegi tisztaságát, összenyomhatóságát, hőtágulását és diffúziós együtthatóit. Az atomok rendezett elrendezése csak a részecske közelében van (egymás melletti sorok). A lyukelmélet keretei között a folyadékban lévő hõmozgás ugyanolyan jellegû, mint a szilárd testekben, vagyis elsõsorban a részecskék harmonikus oszcillációját csökkenti bizonyos átlagos helyzetben. Egy bizonyos (lehető legkisebb) idő után egy részecske elfoglalhat egy új pozíciót, miután az interatomikus közelébe ugrott.
1927-ben, Stewart és Morrow rés-bot modell-folyadék szerkezete, darazsak Nova a gondolat, hogy az olvasztás intermolekuláris kölcsönösen, a kölcsönhatás bizonyos mértékig tartjuk (legalább addig, amíg bizonyos fokú kréta-cal túlmelegedés). Feltételezzük, hogy a részecskék rendezett eloszlása folyadékban nem korlátozódik közvetlenül a szomszédos részecskékre, hanem nagy térfogatokra is kiterjed. komplexek vagy csoportok (a részecskék kölcsönös elrendezésének úgynevezett hosszú távú rendje). Ezeket a csoportokat először sibotaxisnak nevezték. " A Sibotaxisnak nincsenek éles határvonalai; a magban lévő molekulák vagy atomok elő-anyagi orientációját folyamatosan a szibóta elválasztó térfogatában lévő részecskék rendellenes elrendezésével helyettesítik; A Sibotaxis folyamatosan megjelenik és összeomlik.
Az utóbbi években, a szakirodalom, hanem a kifejezés „sibotak-SIS” gyakran kezdődött a „cluster” 2 (is használja a „mikro-csoport”, „egység”, „Swarm”, „komplex” és mások.). Általánosan elfogadott, hogy egy klaszter (vagy sibotaxis, rothadás stb.) Nem minősíthető más fázis képviselőjeként; Ő nem fizikai interfész, amelyen keresztül a paraméter-ry állam és tulajdonságokat hirtelen megváltozott, és ugyanabban az időben, úgy írja le a szerkezet a leglikvidebb-sti. Az elmélet a folyékony állapotban van még a fejlesztési szakaszban, mivel nem egyértelmű kapcsolatos kérdések a várható élettartam meghatározása klaszterek, a frekvencia az nucleation Denia és a pusztulás, a meghatározása korom hordozó által elfoglalt térfogat osztályú terami és rendezetlen terület mértékének meghatározása túlmelegedés, hőmérséklet, amelynél az olvadék teljesen rendellenes. Bizonyos adatok szerint a teljes rendezetlenség rendkívül magas túlmelegedéseknél (800-900 ° C) fordul elő a liquidus vonal felett.
Vannak más típusú folyadékok is. Meg kell jegyezni, hozzájárul a vizsgálatok-dovanie- folyékony acél számos orosz tudós: VI Dani horgászat, Frenkel, N. Vato-ling, VI Yavoyskogo, PV Gel'd C . J. Popiel BA Baum, AM Sama szélességű, AA Vertman, PP Arsenteva, VA Grigoryan, GN Elan és mások.