Глубокого умягчения

На рис. 19 приведена структура металла при увеличении в 100 раз, так называемая микроструктура. Иногда требуется рассмотреть более грубые детали структуры — конгломераты отдельных более или менее однородных зерен и т. д. В этом случае после глубокого травления шлиф рассматривают глазом (или при помощи лупы). Выявленная таким образом структура называется макроструктурой (а шлиф — макрошлифом) (см. ниже рис. 30, 32).

Метод глубокого травления применяется и для выявления внутренних и внешних дефектов, нарушающих сплошность металла (раковин, трещин, пористости, флокенов).

1. Методы глубокого травления............. 41

1. Методы глубокого травления............. 102

Различные дефекты (трещины, газовые пузыри, включения различной химической природы) и структурные явления, например литая структура (дендритная структура), ликвация и строчечная структура, при применении глубокого травления могут вырождаться, поэтому к результатам глубокого травления нужно подходить осторожно.

1. МЕТОДЫ ГЛУБОКОГО ТРАВЛЕНИЯ

Структура образцов после глубокого травления не поддается простой интерпретации.

Трещины отчетливо видны на поверхности шлифа после глубокого травления благодаря капиллярному эффекту. С помощью этого метода могут быть также обнаружены мелкие закалочные трещины. При оценке результатов необходимо учитывать наличие напряжений в образце, которые могут вызвать появление трещины в процессе травления.

Сегрегации, обогащенные фосфором и серой области, выглядят более темными, чем обедненные этими элементами участки. Как правило, сегрегации выявляют не глубоким травлением, а специальными методами. Встречающаяся в кованых или катаных сталях феррито-перлитная строчечная структура совпадает со строчками сегрегации фосфора и серы. Поэтому с помощью глубокого травления можно также изучать образование строчечной структуры. Шлиф, перпендикулярный к направлению деформации, после глубокого травления при одинаковых условиях выглядит темнее, чем продольный шлиф. Гудремон и Шредер [1] установили, что время травления (реактив: 10—20 мл H2SO4 + 90 — 80 мл Н2О) поперечных образцов вдвое меньше, чем продольных. На продольном шлифе лучше выявляются строчки сегрегации, в то время как исследование поперечных образцов позволяет сделать общее заключение о металлургическом способе получения материала. При глубоком травлении электростали и спокойной мартеновской стали вследствие незначительного развития сегрегации получают лишь слабые признаки ячеистой структуры. _._

Азотированные слои интенсивно взаимодействуют со всеми реактивами для глубокого травления и благодаря этому легко выявляются.

Из изложенного следует, что методы глубокого травления допускают различные объяснения выявляемых структур. Поэтому

В течение последних 15 лет наиболее распространенными в промышленной энергетике стали двухбарабан-ные экранированные котлы типов ДКВ и ДКВР, составляющие основу пятой группы предлагаемой классификации. Конструкторы котла (ЦКТИ) предполагали вначале, что наличие нижнего барабана и относительно невысокое среднее теплонапряжение поверхностей нагрева позволят эксплуатировать котлы без докотловой обработки воды. Практика эксплуатации, однако, не подтвердила этого. Сильно изогнутые трубы малого диаметра при отсутствии индивидуальных лючков в нижних коллекторах экранов требуют глубокого умягчения питательной воды. Обеспечение сохранности элементов пи-

\ Известкование применяется обычно в тех случаях, когда необходимо снизить щелочность исходной воды. Достаточно глубокого умягчения воды при этом не достигается.

На некоторых водоподготовительных установках применяется так называемая "голодная регенерация" Н-катионитных фильтров, после которой не происходит глубокого умягчения исходной воды, а разрушение ее карбонатной жесткости идет без образования кислого фильтрата. Это достигается тем, что фильтры регенерируются таким количеством кислоты, которого недостаточно для вытеснения всех катионов, ранее поглощенных из воды.

Кроме того, следует иметь в виду, что в природных водах наряду с катионами кальция и магния почти всегда присутствует некоторое количество катионов натрия, которые также будут в какой-то мере тормозить направление реакций (5.1) справа налево. Этот противоионный эффект, относительно мало ощутимый для вод слабой минерализованно-сти (менее 500 мг/л), становится заметным препятствием для глубокого умягчения сильноминерализованных вод, у которых в выходящей из фильтра обработанной воде создаются высокие концентрации катиона катрия.

Противоточное ионообменное умягчение воды. Во всех рассматриваемых выше схемах ионообменного умягчения воды направление движения в загрузке фильтра потоков как обрабатываемой воды, так и регенерационного раствора и отмы-вочной воды происходит сверху вниз. При этом в нижних слоях вследствие обратимости реакций ионного обмена процесс умягчения воды тормозится из-за противоионного эффекта, который становится особенно ощутимым при обработке сильноминерализованных вод. В частности, для вод с общим солесодержанием 1000 — 2000 мг/л и выше глубокого умягчения в этих условиях не достигалось. С целью повышения эффекта умягчения сильноминерализованных вод возникла идея противоточного способа катионирования воды.

5. Подготовка питательной воды для паропреобразователя. Паропреобразователи согласно табл. 13 требуют глубокого умягчения питательной воды, но допускают повышенную щелочность ее. Таким образом, вода, поступающая в паропреобразователи, должна быть обработана по катионитовому способу. Для обеспечения надлежащего качества вторичного пара паропреобразователя предусматриваем-непрерывную продувку его. Кроме того, устанавливаем) охладитель конденсата и охладитель продувки паропре-

Жесткость воды при известковании снижается лишь на ДЖ=ДЛгсх — Щнзв — — Дк. Для более глубокого умягчения необходимо вводить дополнительные СО3-ионы, а также увеличить дозировку извести, чтобы перевести в осадок, по возможности, все Mg, для чего воду обрабатывают известью и кальцинированной содой.

В зависимости от кон- ив кретных условий и состава обрабатываемой воды для ее глубокого умягчения используется Na- или Н-ка тионирование (рис. 1.3). Были исследованы режимы работы Na-, Н- и Н—Na- и'с>" катионитных фильтров в ив указанных условиях, в результате чего выявлена необходимость применения в последних двух случаях противоточных или двухпо-точных фильтров с загрузкой слабокислотными или полифункциональными ка-тионитами, регенерируемы-

Испарители, котлы низкого и среднего давления должны питаться только глубокоумягченной водой. Питательную воду испарителей и котлов необходимо готовить ионообменными методами глубокого умягчения, рассмотренными в § 1.3 или 1.4. В общем случае использование бессточных методов умягчения ка-тионированием с восстановлением и повторным использованием сточных вод наиболее целесообразно, когда на установку поступает вода, не требующая предварительной очистки от механических примесей, или когда для вод с относительно высокой некар-

И. 3. Макинским предложен и проверен в промышленном масштабе термохимический способ глубокого умягчения морской воды [22]. Сущность этого способа состоит в том, что в морскую воду добавляется известь, в результате чего магниевая жесткость переходит в кальциевую с образованием осадка гидроокиси магния. Известкованная вода поступает в термоумягчитель, где нагревается, смешиваясь с паром, до 160—165 °С. Так как содержание ионов SCu в каспийской воде почти эквивалентно ее жесткости, то жесткость известкованной воды состоит в основном из сульфата кальция. При 160—165 °С резко снижается растворимость сульфата кальция, он выделяется в осадок, а жесткость воды уменьшается от 75—80 до 20—25 мг-экв/л. Следует заметить, что для воды с недостаточным содержанием ионов SO,», например для океанской воды, метод требует предварительного добавления SO4.

Термохимический метод глубокого умягчения морской воды требует большого расхода высокопотенциального пара при довольно сложной технологии обработки.