Пирометаллургические расплавы в железоуглеродистых расплавах применительно к газовой плавке металла. Черный А.А. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

7
Таблица 1
Влияние состава расплава на тепловые эффекты растворения углерода
Массовая доля элементов в расплаве, %
Mn C Si S
Температура,
0
С
Добавка
Темпловой
эффект рас-
творения,
кДж/кг С
- 3 - - 1440 Графит -2200
- 3 - - 1565 То же -2400
- 3 1 - 1565 « -3500
- 3 2 - 1565 « -3700
- 3 2 0,1 1565 « -4800
- 3 - - 1440
Кокс (С-84%; S-1,2%;
зола – ост.)
-977
0,5 0,7 0,005 - 1565
Чугун (С-3,5%; Si – 1,5%;
Mn – 0,6%)
-138
1.2. С к о р о с т ь п р о ц е с с а р а с т в о р е н и я у г л е р о д а в
ж е л е з о у г л е р о д
и с т ы х р а с п л а в а х и
к о н ц е н т р а ц и я н а с ы щ е н и я р а с т в о р а
Растворение твердого углерода в расплаве можно
представить состоящим из
двух последовательных стадий. Первая – это собственно акт растворения, обусловлен-
ный взаимодействием частиц твердого тела и жидкости. Вторая стадия – отвод раство-
рившегося вещества в объем жидкости. Первая стадия обычно совершается намного
быстрее второй. Практически мгновенно на поверхности твердого тела образуется
тонкая пленка насыщенного раствора с концентрацией Х
н
. Дальнейшее растворение
происходит по мере диффузии вещества из этой пленки в глубь раствора, где концен-
трация равна Х
0
.
Введем упрощающее предложение о том, что на границе раздела двух фаз су-
ществует тонкий слой, в котором условия массопередачи отличаются от существую-
щих вдали от этой границы. Это отличие обусловлено изменением характера течения
вблизи границ раздела, которое наблюдается, например, при течении жидкостей по
трубам, при обтекании жидкостями и газами твердых
тел. В рассматриваемом случае
перенос вещества через такой пограничный слой толщиной ∆ является наиболее мед-
ленной стадией процесса растворения. Если приближенно принять, что концентрация
растворяющегося вещества в пограничном слое уменьшается пропорционально рас-
стоянию от границы, то скорость процесса можно выразить уравнением Фика. Ско-
рость растворения ω в этом случае будет
равна скорости диффузии, или величине 
                                                                                          Таблица 1
               Влияние состава расплава на тепловые эффекты растворения углерода
Массовая доля элементов в расплаве, %                                                Темпловой
                                                                                     эффект рас-
                                        Температура,0С           Добавка
 Mn        C          Si        S                                                     творения,
                                                                                      кДж/кг С
  -        3          -         -           1440                Графит                 -2200
  -        3          -         -           1565                 То же                 -2400
  -        3          1         -           1565                    «                  -3500
  -        3          2         -           1565                    «                  -3700
  -        3          2        0,1          1565                    «                  -4800
  -        3          -         -           1440          Кокс (С-84%; S-1,2%;          -977
                                                                зола – ост.)
 0,5      0,7       0,005       -           1565         Чугун (С-3,5%; Si – 1,5%;      -138
                                                                Mn – 0,6%)


        1.2. С к о р о с т ь п р о ц е с с а р а с т в о р е н и я у г л е р о д а в
             железоуглеродистых расплавах и
             концентрация насыщения раствора

        Растворение твердого углерода в расплаве можно представить состоящим из
двух последовательных стадий. Первая – это собственно акт растворения, обусловлен-
ный взаимодействием частиц твердого тела и жидкости. Вторая стадия – отвод раство-
рившегося вещества в объем жидкости. Первая стадия обычно совершается намного
быстрее второй. Практически мгновенно на поверхности твердого тела образуется
тонкая пленка насыщенного раствора с концентрацией Хн. Дальнейшее растворение
происходит по мере диффузии вещества из этой пленки в глубь раствора, где концен-
трация равна Х0.
        Введем упрощающее предложение о том, что на границе раздела двух фаз су-
ществует тонкий слой, в котором условия массопередачи отличаются от существую-
щих вдали от этой границы. Это отличие обусловлено изменением характера течения
вблизи границ раздела, которое наблюдается, например, при течении жидкостей по
трубам, при обтекании жидкостями и газами твердых тел. В рассматриваемом случае
перенос вещества через такой пограничный слой толщиной ∆ является наиболее мед-
ленной стадией процесса растворения. Если приближенно принять, что концентрация
растворяющегося вещества в пограничном слое уменьшается пропорционально рас-
стоянию от границы, то скорость процесса можно выразить уравнением Фика. Ско-
рость растворения ω в этом случае будет равна скорости диффузии, или величине

                                               7

Страницы