Недостатке восстановителя

Этот процесс играет доминирующую роль в атмосферной коррозии стали. Образующийся при этом гидрат закиси железа подвергается дальнейшему превращению. Установлено, что гидроокись железа является гетерогенной смесью разных соединений, таких, например, как а (гетит), y-FeOOH (лепи-докрокит), окись-закись железа Fe3O4 (последняя содержится в продуктах коррозии в виде модификации магнетита [65]. Соотношение указанных модификаций находится в тесной связи с условиями окружающей среды. Например, а-модификация образуется при избытке кислорода, у-модифи-кация — во влажном воздухе или при недостатке кислорода [66]. Количественное соотношение между этими модификациями и их физико-химические свойства определяют защитную способность образующихся продуктов коррозии.

Ускорение анодного процесса в щелях и зазорах, обусловленное недостатком кислорода, приводит к сдвигу электродного потенциала металла в щели в отрицательную сторону. Кроме того, при недостатке кислорода ионизация железа идет преимущественно с образованием двухвалентных его ионов, не обладающих защитным действием. У пассивирующихся металлов (алюминия, титана, нержавеющих сталей) недостаток кислорода в щели приводит к полной депассиващш там металла, т. е. к существенному ускорению коррозии.

Из всех известных в настоящее время материалов титан и его сплавы относятся к числу наиболее стойких к морским средам при обычных температурах. Тонкая окисная пленка, образующаяся на поверхности титановых сплавов, обеспечивает полную защиту металла от коррозии. Разрушение этой пассивной пленки происходит только в специальных условиях. Несмотря на очень высокую общую стойкость титана, все же существует несколько коррозионных проблем, связанных с его использованием в морских условиях [68]: питтинговая коррозия, наблюдающаяся в щелевых условиях при недостатке кислорода и температуре морской воды выше 120 °С; коррозионное растрескивание высокопрочных титановых сплавов при наличии поверхностных • дефектов на металле, к которому приложено растягивающее напряжение; коррозионное растрескивание в солях при нагреве выше 260 °С. Эффективными мерами борьбы с этими видами преждевременного разрушения титановых сплавов являются легирование и термообработка.

Известно, что электродный потенциал титана в воде существенно зависит от концентрации в ней кислорода. При недостатке кислорода для образования сплошной оксидной пленки потенциал титана сильно разблаго-раживается. Поэтому следует ожидать, что и в щелях под напрессованной

Ванны с цианидом натрия или калия. В расплавленных ваннах с NaCN или KCN при рабочих температурах процесса i(750—850° С) и открытой поверхности (зеркале) ванны в контакте со стальными изделиями происходят реакции, дающие в результате СО, N2, FesC, NaCO8, NaCNO, CO2 и FemN. Окисление ванны воздухом (через зеркало) идёт по реакции 2NaCN + 2О2 = Na2COs -+- CO+2N, которая является основной для процесса цианирования (СО — цементующий газ, N — азотирующий газ). Кроме того, при недостатке кислорода в ванне происходит реакция неполного окисления:

Неполное горение в топках и камерах горения нежелательно вследствие потери от химической неполноты горения, но в газогенераторах является одним из основных процессов. Неполное горение возникает при недостатке кислорода в камере или недостаточном его перемешивании с топливом. Поэтому для обеспечения полноты горения необходимо подавать кислород О2 (воздух L) с некоторым избытком по сравнению с теоретическим (минимальным) количеством (Orain и Z,fflin). Отношение

Неполное горение в топках и камерах сгорания нежелательно вследствие потери от химической неполноты горения (но в газогенераторах оно является одним из основных процессов). Неполное горение возникает при недостатке кислорода в камере или недостаточном его перемешивании с топливом. Поэтому для обеспечения полноты горения необходимо подавать кислород О2 (воздух L) с некоторым избытком по сравнению с теоретическим (минимальным) количеством (°min и Lmin)- Отношение L О,

Окись углерода образуется при недостатке кислорода, обладает восстановительными свойствами, горит, чрезвычайно ядовита. Используется при восстановлении металлов из руд (доменный процесс). Дает соединения с галогенами, а также с металлами — карбонилы металлов; кар-бонил железа Fe(CO)6 и никеля Ni(CO)4 используются для получения металлического железа и никеля высокой чистоты. Карбонильное железо находит применение в порошковых муфтах.

Выход МОХ возрастает с увеличением количества известняка, подаваемого в топку для связывания серы, поскольку, как отмечается в докладе Кулендорфа и др. [21], СаО является катализатором окисления азотсодержащих соединений топлива, в том числе и при недостатке кислорода. Этот рост становится особенно значительным при степени улавливания серы, приближающейся к 98-99%, что соответствует Ca/S * 3.

Наоборот, в тепловом излучении светящихся пламен жидких топлив основную роль играют сажистые частицы, которые, наряду с трехатомными газами, определяют степень черноты таких пламен. Светящимися сажистыми пламенами могут быть и газовые пламена при недостатке кислорода, или плохом перемешивании топлива с воздухом.

Ко второй группе относятся теории, объясняющие образование сажи в пламени окислением углеводородов с образованием перекисей. В результате распада перекисей выделяются свободные радикалы, которые способствуют образованию высших углеводородов. Последние под действием высокой температуры распадаются с образованием твердого углерода. Наиболее интенсивно этот процесс идет при недостатке кислорода. При избытке кислорода последний связывает возникающие в пламени свободные радикалы, вследствие чего процесс образования высших углеводородов прекращается.

димого при недостатке восстановителя. Каменный уголь или

Производство ферросилиция относится к бесшлаковым процессам, но тем не менее получение сплава всегда сопровождается получением некоторого количества шлака (на 1 т ФС45 получается 25—50 кг шлака и на 1 т ФС75 35—70кг Шлака). Причиной шлакообразования являются примеси Шихтовых материалов, которые по физико-химическим условиям процесса не могут быть полностью восстановлены (глинозем, оксиды кальция, бария, магния и т. п.) и которые ошлаковываются кремнеземом. При недостатке восстановителя шлак обогащается кремнеземом, а также карбидом .кремния вследствие разрушения гарнисажа. Результаты анализа шлаков приведены в табл. 10. В шлаках обнаружены следующие собственно шлаковые минеральные

фазы: геленит — 2СаО-А12О3-SiO2 (1); анортит — СаО-. А12Оз-25Юг (2); сарколит ЗСаО-А12О (3); гексаалюми-нат кальция — СаО-6А12О3 (4); корунд — А12О3 (5); шпинель — MgO • А12О3 (6); диалюминат кальция — СаО • 2А12О3 (7); сульфид кальция — CaS (8) и силикатное стекло (9), которое составляло основу большинства проб. К примесям, образующимся не в процессе кристаллизации расплава, а попадающих в него извне, относятся карбид кремния (10), графит, кокс (11), кварцит, кристобалит (12), а также частицы ферросилиция (13) и кремния. Шлаки также содержат карбиды кальция и бария (на ЧЭМК), сульфиды. Заметного различия в составе шлака при выплавке ФС20, ФС25, ФС45, ФС75 и ФС90 не наблюдается. Некоторое различие состава шлаков разных заводов объясняется особенностями шихтовых материалов, а также составом используемых флюсов. Шлаки имеют высокую температуру плавления (1500—1700°С), характеризуются значительной вязкостью, составляющей 1—5 Па-с даже при 1700 °С, причем вязкость их повышается при повышении содержания кремнезема и карбида кремния (например, при недостатке восстановителя).

2. При недостатке восстановителя повышаются запыленность газов под сводом (содержание осадка в воде после газоочистки >30 см3/л) и температура газа под сводом.

Нормальная работа печи характеризуется устойчивой и глубокой (~1800 мм) посадкой электродов в шихте и равномерным газовыделением по всей поверхности колошника, наличием конусов шихты вокруг электродов. Выплавка силикоалюминия характеризуется значительным образованием карбида кремния, часть оксидов шихты не восстанавливается, переходя в шлак. Мощность высокотемпературного источника тепла, электрической дуги, снижена. Основной причиной этих осложнений является высокая электрическая проводимость шихты, в том числе вследствие избытка восстановителя. Для снижения электрической проводимости шихты в печь систематически загружают смесь кварцита с восстановителем (1: 1). Загрузку брикетов при этом временно прекращают. При недостатке восстановителя наблюдается неустойчивая нагрузка на электродах, в печи накапливается шлак, затягивающий выпускное отверстие, а электроды поднимаются вверх. Для исправления хода печи к электродам подают небольшими порциями газовый УГОЛЬ. Лучшие результаты получены, когда 75—60 % восстановителя вводится в виде газового угля и 25—40 % — нефтекокса. Выпуск сплава производится непрерывно через °Дну или две летки в футерованный ковш. Выпускное отверстие периодически (по 15—20 мин в течение каждого часа) прожигают электрической дугой, добиваясь полного Удаления шлака. В случае значительных затруднений при выпуске прибегают к прожигу канала летки кислородом. Сплав содержит 60—62 % А1; 36—38% Si; 1,4—2,3% Fe; 0,5-1,0 % Ti; 0,8—1,2 % Са; 1,5—2,2 % С и 14-18 % не-

При избытке восстановителя шлак имеет пониженное содержание Si02 и повышенное SiC, становится вязким и плохо выходит из печи. Посадка электродов неглубокая, много свищей и белый дым вокруг электродов. Снижается расход шихты, в центре колошника она темнеет. В дальнейшем прекращается выход шлака из печи, начинается процесс шлакования, заканчивающийся раскрытием и про-плавлением колошника. При недостатке восстановителя повышается концентрация Si02 в шлаке и снижается содержание кремния в сплаве. Шихта спекается, при глубокой посадке электродов теряется нагрузка, появляются свищи, шлакование и затем раскрывается колошник. Высокое отношение MgO/Al2O3 в шлаке приводит к перегреву шлака и сплава, снижению кремния в сплаве, а при низком шлак становится пенистым, вязким. Сплав и шлак выпускают одновременно. Средний состав полученного сплава, % : Si 42,5; Сг 37,5; С 0,04, состав шлака, %: SiO2 43,0; MgO 23; А1203 23; SiO 3; СаО<3,0; Сг2О3 1. Кратность шлака ~0,8, оптимальное отношение MgO/Al2O3 равно 1,0-М,2. В отвальном шлаке содержится ~15 % сплава, который должен извлекаться при обогащении и затем переплавляться.

Производство ферросилиция относится к бесшлаковым процессам, но тем не менее получение сплава всегда сопровождается получением некоторого количества шлака (на 1 т ФС45 получается 25—50 кг шлака и на 1 т ФС75 35—70кг Шлака). Причиной шлакообразования являются примеси Шихтовых материалов, которые по физико-химическим условиям процесса не могут быть полностью восстановлены (глинозем, оксиды кальция, бария, магния и т. п.) и которые ошлаковываются кремнеземом. При недостатке восстановителя шлак обогащается кремнеземом, а также карбидом .кремния вследствие разрушения гарнисажа. Результа-TH анализа шлаков приведены в табл. 10. В шлаках обнаружены следующие собственно шлаковые минеральные

фазы: геленит — 2СаО-А12О3-SiO2 (1); анортит — СаО-.А12Оз-25Ю2 (2); сарколит ЗСаО-А12О (3); гексаалюми-нат кальция — СаО-6А12О3 (4); корунд — А12О3 (5); шпинель — MgO • А12О3 (6); диалюминат кальция — СаО • 2А12О3 (7); сульфид кальция — CaS (8) и силикатное стекло (9), которое составляло основу большинства проб. К примесям, образующимся не в процессе кристаллизации расплава, а попадающих в него извне, относятся карбид кремния (10), графит, кокс (11), кварцит, кристобалит (12), а также частицы ферросилиция (13) и кремния. Шлаки также содержат карбиды кальция и бария (на ЧЭМК), сульфиды. Заметного различия в составе шлака при выплавке ФС20, ФС25, ФС45, ФС75 и ФС90 не наблюдается. Некоторое различие состава шлаков разных заводов объясняется особенностями шихтовых материалов, а также составом используемых флюсов. Шлаки имеют высокую температуру плавления (1500—1700°С), характеризуются значительной вязкостью, составляющей 1—5 Па-с даже при 1700 °С, причем вязкость их повышается при повышении содержания кремнезема и карбида кремния (например, при недостатке восстановителя).

2. При недостатке восстановителя повышаются запыленность газов под сводом (содержание осадка в воде после газоочистки >30 см3/л) и температура газа под сводом.

Нормальная работа печи характеризуется устойчивой и глубокой (~1800 мм) посадкой электродов в шихте и равномерным газовыделением по всей поверхности колошника, наличием конусов шихты вокруг электродов. Выплавка силикоалюминия характеризуется значительным образованием карбида кремния, часть оксидов шихты не восстанавливается, переходя в шлак. Мощность высокотемпературного источника тепла, электрической дуги, снижена. Основной причиной этих осложнений является высокая электрическая проводимость шихты, в том числе вследствие избытка восстановителя. Для снижения электрической проводимости шихты в печь систематически загружают смесь кварцита с восстановителем (1 : 1). Загрузку брикетов при этом временно прекращают. При недостатке восстановителя наблюдается неустойчивая нагрузка на электродах, в печи накапливается шлак, затягивающий выпускное отверстие, а электроды поднимаются вверх. Для исправления хода печи к электродам подают небольшими порциями газовый УГОЛЬ. Лучшие результаты получены, когда 75—60 % восстановителя вводится в виде газового угля и 25—40 % — нефтекокса. Выпуск сплава производится непрерывно через °Дну или две летки в футерованный ковш. Выпускное отверстие периодически (по 15—20 мин в течение каждого часа) прожигают электрической дугой, добиваясь полного Удаления шлака. В случае значительных затруднений при выпуске прибегают к прожигу канала летки кислородом, ^плав содержит 60—62 % А1; 36—38% Si; 1,4—2,3% Fe; 0,5-1,0 % Ti; 0,8—1,2 % Са; 1,5—2,2 % С и 14-18 % не-

При избытке восстановителя шлак имеет пониженное содержание SiC>2 и повышенное SiC, становится вязким и плохо выходит из печи. Посадка электродов неглубокая, много свищей и белый дым вокруг электродов. Снижается расход шихты, в центре колошника она темнеет. В дальнейшем прекращается выход шлака из печи, начинается процесс шлакования, заканчивающийся раскрытием и про-плавлением колошника. При недостатке восстановителя повышается концентрация Si02 в шлаке и снижается содержание кремния в сплаве. Шихта спекается, при глубокой посадке электродов теряется нагрузка, появляются свищи, шлакование и затем раскрывается колошник. Высокое отношение MgO/Al2O3 в шлаке приводит к перегреву шлака и сплава, снижению кремния в сплаве, а при низком шлак становится пенистым, вязким. Сплав и шлак выпускают одновременно. Средний состав полученного сплава, %: Si 42,5; Сг 37,5; С 0,04, состав шлака, %: SiO2 43,0; MgO 23; А1203 23; SiO 3; СаО<3,0; Сг2О3 1. Кратность шлака ~0,8, оптимальное отношение MgO/Al2O3 равно 1,0-7-1,2. В отвальном шлаке содержится ~15 % сплава, который должен извлекаться при обогащении и затем переплавляться.