Разрушение характеризуется

шения были бы сведены к минимуму. К недостаткам котлов с циклонными топками относятся высокие расходы электроэнергии на дутье и быстрое разрушение футеровки. Последнее связано с тем, что минеральных составляющих мазута достаточно для размывания огнеупора, но недостаточно для замещения его. 2* 19

Разрушение футеровки носило характер эрозионного износа, основной причиной которого, по-видимому, является эксплуатация котельного агрегата со значительными отклонениями воздушного режима от оптимального, что усугублялось сжиганием под котлом сравнительно малозольного топлива (АР^

Следствиями разрушения футеровок были более интенсивный износ и обгорание шипов, высота которых после двухгодичной эксплуатации котла уменьшилась с 25 до 5—12 мм. Несколько раз имело место почти полное разрушение футеровки циклонов после весьма непродолжительной кампании работы котла, что, очевидно, являлось следствием некачественного выполнения футеровки. Неоднократно отмечалось также выпадение отдельных защитных плит, объясняющееся недостаточно плотным прилеганием плит к трубам и, как следствие этого, их чрезмерным перегревом,

Стойкость огнеупорной футеровки в циклонной камере определяется физико-химическими свойствами как применяемого огнеупорного материала, так и расплава золы и шлака сжигаемого топлива. Разрушение футеровки является результатом двух процессов: химиче-

11. На котле ПТВМ-100, работавшем на попутном нефтяном газе, произошло лрогорание обечаек нескольких горелок и разрушение футеровки их амбразур. Причина — неправильное крепление обечаек горелок, наличие в футеровке амбразур трещин и неровностей и загорание газа в амбразуре до выхода его (В топку.

Разрушение футеровки может происходить вследствие передачи на нее нагрузок железобетонного ствола. Изолирующий слой между стволом и футеровкой через определенный период может подвергнуться разрушению.

30. Особое внимание следует обращать на состояние защитной футеровки при переводе котлов на газовое топливо, так как при работе на газе температура горения может доходить до 2300° С и под действием высоких температур возможно разрушение футеровки и изоляции нижних и верхних барабанов котлов.

Прорывы расплава через бортовую футеровку часто являются следствием горячего хода и работы ванны в борта, в процессе которых расплавляются гарнисажи и постепенно разрушается футеровка. Наличие же осадка на подине усугубляет последствия такого нарушения, поскольку значительная часть тока вынуждена идти через бортовую футеровку. Разрушение футеровки на ванне без днища приводит к прорыву расплава между кожухом и бортовой футеровкой, а на ванне с днищем — через конструктивные отверстия в кожухе (места прохода блюмсов) или через отверстия в кожухе, которые образуются в результате воздействия расплава на него. Прорыв расплава может вызвать разрыв серии и возникновение электрической дуги, наносящей большие разрушения ванне. Кроме того, вытекающий расплав может попасть на ошиновку и расплавить ее, что вызовет длительное отключение серии, необходимое для шунтирования ванны переносным комплектом ошиновки.

8 % расход электроэнергии и ферросиликохрома. Легковосстаиовимые руды с железистым цементом рационально употреблять в смеси с другими рудами, что обеспечивает улучшение восстановимое™ рудной смеси, предупреждает разрушение футеровки печей вследствие агрессивности перегретого феррохрома с пониженным содержанием хрома и т. д. Донские хромовые руды для ферросплавного производства в соответствии с ТУ 14-9-220—81 поставляют марок ДХ-1-1 и ДХ-1-2, которые содержат соответственно >50 и >47 % Сг2Оз при соотношении оксидов хрома и железа не менее 3,5 и 3,0. Содержание кремнезема <7 и 9 %, фосфора <0,005 % и серы <0,05 %. Размеры кусков поставляемой руды составляют 0—10, 10—80, 80—300, 0—300, 10—20 и 20—80 мм. Содержание хрома в руде является важнейшим показателем ее качества. Так, по данным С. В. Безобразова, при производстве рафинированного феррохрома при повышении содержания Сг2О3 в руде с 48,0 до 53,9 % кратность шлака снижается с 3,26 до 2,74 и потери хрома с отвальным шлаком уменьшаются с 13,0 до 9,35 %, а повышение содержания Сг2О3 на 1 % увеличивает производительность печи на 2,63—4,85 % и снижает расход электроэнергии иа 2,43-4,18%.

8 % расход электроэнергии и ферросиликохрома. Легковосстаиовимые руды с железистым цементом рационально употреблять в смеси с другими рудами, что обеспечивает улучшение восстаиовимости рудной смеси, предупреждает разрушение футеровки печей вследствие агрессивности перегретого феррохрома с пониженным содержанием хрома и т. д. Донские хромовые руды для ферросплавного производства в соответствии с ТУ 14-9-220—81 поставляют марок ДХ-1-1 и ДХ-1-2, которые содержат соответственно >50 и >47 % Сг2Оз при соотношении оксидов хрома и железа не менее 3,5 и 3,0. Содержание кремнезема <7 и 9 %, фосфора <0,005 % и серы <0,05 %. Размеры кусков поставляемой руды составляют 0—10, 10—80, 80—300, 0—300, 10—20 и 20—80мм. Содержание хрома в руде является важнейшим показателем ее качества. Так, по данным С. В. Безобразова, при производстве рафинированного феррохрома при повышении содержания Сг2О3 в руде с 48,0 до 53,9 % кратность шлака снижается с 3,26 до 2,74 и потери хрома с отвальным шлаком уменьшаются с 13,0 до 9,35 %, а повышение содержания Сг2О3 на 1 % увеличивает производительность печи на 2,63—4,85 % и снижает расход электроэнергии на 2,43-4,18%.

с низкой температурой парообразования (табл 23 [73]) К ним относятся свинец и цинк Предполагается, что пары металлов проникают в свободные поры футеровки, кото рые составчяют 15—20% ее объема, и конденсируются в более холодных зонах, поскольку быстрое разрушение свидетельствует о внешнем и внутреннем агрессивном воз действии Например, расплавление 15 т загрязненных цин ком и свинцом материалов оказалось достаточным для полного выхода футеровки из строя При этом наблюда лось появчение в футеровке 0,0075% цинка и 0,0035 % свинца, вызвавшие пемзообразное разрушение футеровки Термические характеристики зон футеровки, представлен ные в табл 24, свидетельствуют о резком снижении тер мостойкости пораженных зон

При электронномикроскопическом исследовании вязкое разрушение характеризуется чашечным строением излома (рис. 23). Чашечный излом — результат пластической деформации, вызванной движением тупой трещины. Хрупкое разрушение характеризуется ручьистым изломом. Плоские фасетки указывают на отрыв одной части кристалла от другой.

Как было отмечено, вязкое разрушение характеризуется волокнистым (чашечным) изломом и определенной величиной работы распространения трещины, а хрупкий — кристаллическим (ручьистым) изломом при практически нулевом значении работы распространения.

Таким образом, усталостное разрушение характеризуется особым видом излома (рис. 62), состоящем из двух зон —зоны усталости (1 на рис. 62) и зоны долома (2 на рис. 62).

слоистость. Хрупкие разрушения трубопроводов и сосудов возможны при существенном охрупчивании металлов и наличии микро- и макроскопических дефектов. Хрупкое разрушение характеризуется кристалличностью и наличием радиальных рубцов в изломе, малой величиной утяжки (менее 20%) и остаточной деформацией. Причинами хрупкого разрушения являются: деформационное старение, низкая температура, динамичность нагрузки и др.

Г) кристаллический (светлый) излом (рис. 33, о), поверхность разрушения которого характеризуется наличием блестящих плоских участков. Такой излом свойственен хрупкому разрушению; 2) волокнистый (матовый) излом (рис. 33, а, /), поверхность разрушения которого содержит весьма мелкие уступы — волокна, образующиеся при пластической деформации зерен в процессе разрушения. Этот излом свидетельствует о вязком разрушении. Смешанный характер разрушения показан па рис. 33, а,2. Изучение топкой структуры излома с помощью электронного микроскопа (микрофрактографил) позволяет более уверенно судить о вязком или хрупком характере разрушения, Вязкое разрушение характеризуется ямочным («чашечным») изломом (рис. 33, б, 1)\ ямка — микроуглубленис на поверхности излома, возникающее в результате образования, роста и слияния микропустот. Глубина ямки определяется способностью металла к локальной пластической деформации. Излом при хрупком разрушении имеет ручьистый узор (рис. 33, б, в), представляющий собой систему сходящихся ступенек скола1, образующихся в результате деформации разрушения перемычек между хрупкими трещинами, распространяющимися путем скола по параллельным, близко расположенным кристаллографическим плоскостям.

устойчивости пластических деформаций. Деформации, предшествующие вязкому разрушению, достаточно велики и составляют более 10-15%. При нормальных условиях эксплуатации трубопроводов и сосудов вязкое разрушение возможно лишь при наличии макроскопических дефектов. Излом при вязком разрушении волокнистый, иногда имеет шиферность, древовидность, слоистость. Хрупкие разрушения трубопроводов и сосудов возможны при существенном охрупчивании металлов и наличии микро- и макроскопических дефектов. Хрупкое разрушение характеризуется кристалличностью и наличием радиальных рубцов в изломе, малой величиной утяжки (менее 20%) и остаточной деформацией. Причинами хрупкого разрушения являются: деформационное старение, низкая температура, динамичность нагрузки и др.

характеризуется тем, что форма и размеры тела не возвращаются к исходным. Таким образом, пластическая деформация характеризуется остаточной деформацией. Пластическая деформация, происходящая путем сдвига, приводит к вязкому разрушению тела. Вязкое разрушение поликристаллических металлов преимущественно происходит по телу зерна. Вязкому разрушению подвержено большинство пластичных металлов.

Множественное разрушение характеризуется диаграммой а—е с точкой, соответствующей пределу текучести. Начальная часть кривой имеет такой же модуль, как и в первом случае; далее, при деформации ев начинается дробление волокон, что сопровождается появлением «зубчатости» на втором участке кривой с модулем упругости

Изучение тонкой структуры излома с помощью электронного микроскопа (микрофрактография) позволяет более уверенно судить о вязком или хрупком характере разрушения. Вязкое разрушение характеризуется ямочным («чашечным») изломом (рис. 56, б, первый слева); ямка — микроуглубление на поверхности излома, возникающее в результате образования, роста и слияния микропустот. Глубина ямки определяется способностью металла к локальной пластической деформации.

В случае кратковременного перегрева металла разрушение характеризуется увеличением диаметра трубы в месте разрушения и утонением стенок у кромки разрыва, а также наблюдается заметное изменение микроструктуры (рис. 4,2, о). Труба обычно имеет большое раскрытие.

Таким образом, в зависимости от качества металла, условий и характера нагружения разрушение происходит по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Вязкое разрушение реализуется в результате макроскопической или локальной потери устойчивости пластических деформаций. Деформации, предшествующие вязкому разрушению, достаточно велики и составляют более 10-15 %. При нормальных условиях эксплуатации трубопроводов и сосудов вязкое разрушение возможно лишь при наличии макроскопических дефектов. Излом при вязком нарушении волокнистый, иногда имеет ши-ферность, древовидность, слоистость. Хрупкое разрушение трубопроводов и сосудов возможно при существенном охрупчивании металлов и наличии микро- и макроскопических дефектов. Хрупкое разрушение характеризуется кристалличностью, наличием радиальных рубцов в изломе, малым значением утяжки (менее 20 %) и оста-