Определение потерь от окисления
В то время, когда -окисляется металл либо его примеси, то кислород на окисление, как и на горение, расходуется из воздуха, вдуваемого в вагранку. Это, само собой разумеется, отзывается на составе газов.
В воздухе дутья среднего давления на 100 количеств азота приходится 26,5 Количеств кислорода. В случае если анализ отходящих газов показывает меньшее количество кислорода, то с уверенностью можно считать, что недостающая частъ ушла на окисление, при взаимодействии1 кислорода дутья либо тёплого углекислого газа с металлом.
Был совершён опыт с двумя вагранками разной конструкции диаметром 1350 мм. Одна вагранка была обычного типа, а вторая конструкции Пумэ (ранее упоминавшаяся), представленная на рис. 53.
Последняя считалась лучшим типОм, поскольку расходовала лишь 71,7% кокса против количества, расходуемого обычной вагранкой; помимо этого скорость плавления в этЪй вагранке была на 25% больше. При проведении опыта учитывались лишь эти факторы.
Так как металл стоит дороже кокса, то сбережение лишь кокса не должно быть главным руководящим принципом в экономике эксплоатации вагранки.
Для определения убыли кислорода нужно пересчитать окись и углекислоту углерода на количества, эквивалентные! количеству кисло-
рода; молекула углекислоты зани-мает тот же количество, что и молекула -кислорода, в то время как количество, занимаемый окисью кислорода, в два раза больше количества молекулы кислорода (тут речь заходит, само собой разумеется, об количестве при нормальной температуре и нормальном давлении!).
Азот остается, само собой разумеется, без трансформации при прохождении через шихту вагранки. В случае если сейчас мы пересчитаем данный количество кислорода на 100 количеств азота, то возьмём следующее: (18,43:81,51) 100 = 22,61 против 26,5—количества, что должен был бы иметь кислород.
Следовательно, имеется убыль 3,89%, т. е. при плавке «пропало» 14,67% кислорода.
В обычной вагранке случилось следующее: С03 + СО + 02, Т. е. 12,66 + 5,26 + 0,33 = 18,25 — количество кислорода, другое до 100% —количество азота.
Пересчитывая сейчас количество кислорода на эквивалент 100 количеств азота, приобретаем следующее: (18,25:76,51) 100 = 23,85— количество кислорода против 26,5%, либо, в этом случае, убыль кислорода образовывает 100%.
Перед тем как решать вопрос, было ли в вагранке Пумэ утрат на Окисление больше, нужно подсчитать количество кислорода в воздухе дутья для каждого случая. Это возможно сделать при помощи взвешивания и газового анализа кокса, сгорающего в каждой вагранке.
Рис. 53. Вагранка Пумэ.
Так как вес углерода как в молекуле углекислоты, так и в молекуле окиси углерода однообразный, то относительные количества этих газов дают пропорцию углерода, расходуемого в ходе работы; Желательные результаты дает нам следующий способ расчета,
В вагранке Пумэ 18 из 18,12 г-мол было сожжено до углекислоты, причем для сгорания потребовалось 18 г-мол кислорода, в то время как 0,12 г-мол кислорода для той же цели забрали 0,06 г-мол для сожжения В окись углерода.
Количество дутья Составляло 208 кг. Исходя из этого приобретаем-208 — 154 = 54 кг кислорда, забранных металлом либо поглощенных шлаком, благодаря окисления металла.
Количество воздуха на плавку составляло 184 кг. Следовательно, количество утрат кислорода при плавке будет: 184—166 = 18 кг кислорода, т. е. утраты на поглощение металла либо при окислении составляли около 10%-.
Приведенные выше цифры, само собой разумеется, нельзя считать полностью правильными, поскольку не учтена углекислота, выделяющаяся при разложении известняка, исходя из этого нужна поправка на вольный кислород.
Из сообщённого мы видим, что в вагранке Пумэ было сэкономлено 12,5 кг кокса, а из газов ушло 8 кг свободного кислорода; это количество кислорода способно обратить 28 кг железа в окись железа. Примерно двойной вес сбереженного кокса был израсходован без пользы на окисление железа.
Это есть не только причиной увеличения цены новой установки, но и требует большего количества дутья, т. е. громадных
эксплоатационных затрат. Требовались более правильные измерительные устройства при большем расходе рабочей силы.
Окисление металла др известной степени неизбежно, но принципиально важно его свести к минимуму.
направляться не забывать, что железо, владеющее более не сильный химическим сродством с кислородом, чем его примеси, по закону весов окисляется раньше. Весьма интересно исходя из этого замечать баланс кислорода, идущего на, окисление разных элементов.
Таблица 26
Расход кислорода из окисление элементов чугуна
Так как фосфора попадает в шлак мало, то возможно высказать предположение, что кислород, расходуемый на окисление фосфора, переходит к углероду, окисляя его в углекислоту. Что касается серы, то она фигурирует в ходе в столь малых количествах, что при расчетах ею возможно пренебречь.
Из таблицы видно, что для окисления всех элементов на 100 частей железа расходуется 49,751 частей кислорода, 11,145 частей переходят в газы, другое — в шлак.
Дотиан Белл доказал, что углекислота окисляет ягелезо при температурах ниже 450°. Исходя из этого в вагранках, использующих повышенные количества воздуха (как в этом случае вагранка Пумэ), должно происходить некое окисление, вызываемое этим газом.
Анализы говорят о том, что в отходящих газах имеется большой процент углекислоты. без сомнений, что данный газ приходит в соприкосновение с элементами металла в шихте, воздействуя на содержание кремния, марганца и углерода в металле.
направляться кроме этого не забывать, что тёплая окись железа легко окисляется кислородом .воздуха в вагранках с передним горном. В вагранках без отдельных метал-лоприемников остается достаточно времени для обратного перехода излишка кислорода из металла в углерод кокса.
Таковы дополнительные моменты, каковые нужно учесть при изложении данной совокупности определения утрат при плавке в вагранке.
Второй способ, о котором мы уже упоминали, возможно нлзва-ть «способом определения утрат по принципу отличия». Он сОстожт во взвешивании всего металла до загрузки в вагранку и покушал» окончания плавки.
Наряду с этим, само собой разумеется, предполагается, что взвешиваются совершенно верно все всплески, и металл в остатках плавки при откидывании дна. Помимо этого нужно принимать в расчет металл, попадающий в шлак (последний подвергают разделению и пропускают через магнитный сепаратор).
Вое эти операции весьма тяжело выполнить с гарантией точности результатов. Данный метод общепринят в рядовых литейных.
В соответствии с практике литейных он дает 5% утрат для плавок в простых вагранках.
Лучше соединить обе совокупности, дабы возможно было взять полезные но точности результаты подсчета утрат в вагранке.
