Обогащенным кислородом

В начале этого превращения происходит диффузионное перераспределение углерода в аустените (рис. 114), что приводит к образованию в нем объемов, обогащенных и обедненных углеродом. Участки ау-стенита с низким содержанием углерода, у которых точка Ма лежит в области температур промежуточного превращения (см. рис. 112), претерпевают у ~> «-превращение по мартенситному механизму. Образующийся малоуглеродистый мартенсит тут же отпускается при температурах промежуточной области с образованием бейнитной структуры. В объемах аустенита, обогащенных углеродом, если их пересыщение высокое, в процессе изотермической выдержки могут выделяться частицы карбидов (рис. 114). Это, естественно, приведет к обеднению *гнх участков аустенита углеродом и к протеканию в них превращения по мартенсптному механизму Мартепоитныи механизм образования а-фазы и обусловливает ее игольчатую структуру п по

Пережог — наличие по границам зерен: 1) обогащенных углеродом участков — первая стадия пережога; 2) неокисленных пустот и пузырей — вторая стадия; 3) включений окислов железа — третья стадия пережога. Камневидный излом. Низкие пластические свойства Длительный нагрев при высокой температуре в окислительной атмосфере или нагрев при температуре, близкой к температуре начала плавления 1) при первой стадии пережога — гомогенизация с последующим двойным отжигом (си. «Перегрев»); 2) при второй стадии — перековка с последующим отжигом; 3) при третьей стадии — неисправимый дефект

лежит в области температур промежуточного превращения (см. рис. 120), претерпевают у->а-превращение по мартенситному механизму. В объемах аустенита, обогащенных углеродом, если их пересыщение высокое, в процессе изотермической выдержки могут выделяться частицы карбидов, что, естественно, приведет к обеднению этих участков аустенига углеродом и к протеканию в них превращения по мартенситному механизму. Мартенситный механизм образования a-фазы обусловливает ее мартенситную структуру и появление характерного рельефа на поверхности микрошлифов, особенно заметного при образовании нижнего бей-нита.

Скорость растворения углерода при периодической загрузке науглероживателя и одинаковой интенсивности перемешивания (см рис 28, кривая 3) примерно постоян на и равна первоначальной скорости процесса почти до концентрации насыщения, когда скорость растворения реагента становится незначительной при любой интенсив ности перемешивания В связи с этим избыточное количе ство науглероживателя может существовать в виде ма кроскопических частиц неограниченное время В отдель ных объемах расплава, обогащенных углеродом, такие частицы могут быть обнаружены даже при невысокой общей концентрации углерода в расплаве

Диффузионный характер растворения углерода тре бует достаточных температуры и времени для заверше ния процесса Вблизи концентрации насыщения сплава по углероду скорость растворения реагента становится незначительной при ./чобоь достижимой интенсивности пе ремешивания, поэтому некоторое количество науглерожи вателя в высокоуглеродистом чугуне может существовать в виде частиц неограниченное время В начале процесса не исключено присутствие микрочастиц реагента в отдель ных объемах расплава, обогащенных углеродом при не высокой общей концентрации углерода в сплаве При не полном растворении реагента и особенно при низких тем пературах сплава вследствие указанных причин в литом чугуне возникает вынужденная неоднородность в распределении графита, увеличиваются различия величины ч формы в одном и том же образце (рис 48) Наряду с крупными пластинами графита присутствуют мелкие завихренные, розеточный графит находится рядом с компактными и точечными образованиями В обогащенных уперодом зонах включения графита крупные, в обедненных— мелкие Нередки случаи междендритного располо жения графита

Скорость растворения углерода при периодической загрузке науглероживателя и одинаковой интенсивности перемешивания (см. рис. 28, кривая 3) примерно постоянна и равна первоначальной скорости процесса почти до концентрации насыщения, когда скорость растворения реагента становится незначительной при любой интенсивности перемешивания. В связи с этим избыточное количество науглероживателя может существовать в виде макроскопических частиц неограниченное время. В отдельных объемах расплава, обогащенных углеродом, такие частицы могут быть обнаружены даже при невысокой общей концентрации углерода в расплаве.

Диффузионный характер растворения углерода требует достаточных температуры и времени для завершения процесса. Вблизи концентрации насыщения сплава по углероду скорость растворения реагента становится незначительной при любой достижимой интенсивности перемешивания, поэтому некоторое количество науглерожи-вателя в высокоуглеродистом чугуне может существовать в виде частиц неограниченное время. В начале процесса не исключено присутствие микрочастиц реагента в отдельных объемах расплава, обогащенных углеродом при невысокой общей концентрации углерода в сплаве. При неполном растворении реагента и особенно при низких температурах сплава вследствие указанных причин в литом чугуне возникает вынужденная неоднородность в распределении графита, увеличиваются различия величины ч формы в одном и том же образце (рис. 48). Наряду с крупными пластинами графита присутствуют мелкие завихренные, розеточный графит находится рядом с компактными и точечными образованиями. В обогащенных углеродом зонах включения графита крупные, в обедненных— мелкие. Нередки случаи междендритного расположения графита.

Три фактора управляют завершенностью этого процесса: температура, время пребывания при высоких температурах и концентрация свободного углерода. Процесс начинается в условиях сварки и получает существенное развитие при повторных нагревах, при термообработке и высокотемпературной эксплуатации. Он приводит к образованию диффузионных обезуглероженных прослоек со стороны перлитной стали и обогащенных углеродом в аустенитной.

распределение углерода очень неравномерно (рис. 219, в). При большей продолжительности отжига в объеме зерна развивается сеть субзеренных границ, обогащенных углеродом. Таким образом, на различных этапах обработки металла углерод сегрегирует на различных дефектах; возможно, этим объясняется сложный характер изменения пластичности при термической обработке литого молибдена.

Причиной точечной неоднородности является образование мелких усадочных раковин при Затвердевании малых изолированных-междендритных объемов жидкой стали, обогащенных углеродом и примесями.

Можно высказать следующие предположения относительно отмеченного эффекта. Известно, что в кристалле с равномерно распределенным растворенным элементом при наличии дислокаций возникает поток атомов этого элемента по направлению к дислокационным линиям, вследствие чего вокруг дислокаций создаются "коттрелловские облака". Поскольку аустенит может наследовать дефекты деформированной а-фазы, можно ожидать образования на них сегрегации углерода. В межкритическом интервале наличие таких сегрегации должно затруднять процесс выделения феррита. Это связано с тем, что в присутствии дислокаций образование зародышей новой фазы преимущественно происходит именно на них [ 54]. Однако выделение малоуглеродистой а-фазы на дислокациях, обогащенных углеродом, естественно, затрудняется. Длительное сохранение неравновесного соотношения феррита и аустенита можно объяснить смещением кривых фазового равновесия при наличии несовершенств кристаллического строения за счет повышения термодинамического потенциала фаз и реализации в связи с этим квазиравновесных состояний.

При "температурах выше 250—300 °С и нормальном давлении3 воздуха или кислорода железо окисляется по параболическому закону с показателем степени окисления, равным 0,5 (на основе-кратковременных опытов). Рассчитанная по этой закономерности, константа скорости окисления железа в зависимости от температуры имеет при температурах 560—570 °С точку перегиба. Такой излом в зависимости A—f(T) вызван возникновением вюстита. Если окисление железа протекает при, температурах выше 560—570 °С, а затем система охлаждается ниже этих температур, то возникающий первоначально на металлической поверхности^ вюстит теряет устойчивость и разлагается на Fe и Fe3O4. Выше температуры 570°С на железе находится нормально трехслойная оксидная пленка: внутренний слой вюстита, средний слой магнетита и внешний слой гематита. Таким образом, непосредственно на металле расположен оксид с минимальным содержанием кислорода, а внешний слой оксида является самым обогащенным кислородом (рис. 2.2).

819. Цереков Т. X. и др., Способ обжига сульфидных цинковых концентратов в печи кипящего слоя с дутьем, обогащенным кислородом, Авт. свид. № 154406, «Бюлл. изобрет.», 1963, № 9.

2) топливо с обогащенным кислородом воздухом (ТОВ);

Экономический критерий (обобщенная разность приведенных затрат Я3) оценки эффективности перехода в теплотехнологи-ческой установке с регенеративным тепло-использованием от топливно-воздушного источника энергии или от топливного с окислителем — воздухом, обогащенным кислородом (заменяемый вариант), к топлив-но-кислородному (заменяющий вариант) в общем виде изложен в [2]. Приведение сравниваемых вариантов в сопоставимый вид по годовой и часовой выработке технологической продукции осуществляется введением в расчет дополнительной мощности, подобной заменяемому варианту.

При удовлетворении условий (1.38)— (1.40) вариант топливно-кислородного источника энергии является предпочтительнее топливно-воздушного или топливного с окислителем — воздухом, обогащенным кислородом.

В тех случаях, когда газ смешивается не с атмосферным воздухом, а с чистым кислородом или воздухом, обогащенным кислородом, нормальная скорость распространения пламени резко возрастает. Так, по данным Яна [Л. 7] максимальная скорость распространения пламени в смеси метана с почти чистым кислородом (О2 = 98,5%; М2=1,5%) равна 325 см/сек, тогда как для смеси метана с воздухом она равна ~37 см/сек.

провождается увеличением количества горнового газа с понижением температуры в горне, а обогащение дутья кислородом ограничивается, наоборот, чрезмерным повышением температуры в горне. При этом объем горнового газа уменьшается. Совместное же применение этих двух интенсификаторов позволяет усилить положительный эффект каждого из них и взаимно компенсировать их недостатки. Однако необходимо строго регламентировать расход природного газа и кислорода с учетом других условий работы печи (качество сырья, нагрев и влажность дутья и т. п.). Для сохранения ровного форсированного хода печи на каждый кубический метр вдуваемого природного газа повышают расход кислорода на 1,6—2,0 м3; при этом расход дутья уменьшают на 1,5—1,8 %. Расход природного газа на дутье обогащенным кислородом до 30 % составляет ~ 150—200 м3/т чугуна.

Для расширения сортамента томасовской стали были разработаны новые технологические варианты этого процесса, обеспечивающие уменьшение хрупкости металла и склонности его к старению. В практике томасовского производства нашли применение работы иа двойном шлаке для снижения содержания фосфора (до 0,015 %), продувка через дно воздухом, обогащенным кислородом, и продувка

Примерно аналогичный эффект достигается и при одностадийном обжиге, если при этом использовать принцип противотока, т. е. движение материала навстречу обжиговым газам. В этом случае исходный сульфидный концентрат в первый период обжига будет контактировать с уже частично использованными газами, имеющими поэтому невысокую концентрацию кислорода, вследствие чего в первый период обжига будет удаляться мышьяк. По мере дальнейшего движения материала в печи он станет контактировать с газом, все более обогащенным кислородом, и на выходе из печи огарок будет свободен не только от мышьяка, но и от серы. Принцип противотока используют при осуществлении подового обжига золотосодержащих сульфидных концентратов.

Сухой сульфидный концентрат в смеси с флюсами вдувают в плавильную печь через вертикальные фурмы (сопла) вместе с обогащенным кислородом воздухом. Нижние концы фурм расположены непосредственно над поверхностью расплава, что обеспечивает интенсивное его перемешивание.

Модифицированный томасовский процесс, в котором между периодами продува снизу воздухом, обогащенным кислородом, производится продувка кислородом сверху (комбинированный метод). Не имеет существенного значения в производстве стали. Ранее применявшиеся установки не используются.