ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Флюсы для кислородно-флюсовой резки из "Кислородно-флюсовая резка нержавеющих сталей Издание 2 " Из теории металлургического процесса известно, что выплавка стали сопровождается окислением компонентов, в результате чего образуется расплав, состоящий в основном из окислов. Этот побочный продукт принято называть шлаком. [c.10] Отделение шлака от жидкого металла в сталеплавильной печи обеспечивается различием их удельных весов. Однако для успешного осуществления этой задачи необходимо, чтобы шлаки находились в жидкоподвижном состоянии. Поэтому, если в исходных шихтовых материалах недостает каких-либо окислов для получения достаточно легкоплавких шлаков, то обычно эти окислы вводят в шихту в виде флюсов. Следовательно, чтобы получить качественную поверхность реза и сделать процесс резки нержавеющих сталей экономичным, необходимо, исходя из опыта металлургического производства, выбрать такой состав флюса, который, будучи введенным в реакционную зону, образовал бы шлаки требуемой вязкости и температуры плавления. [c.10] Известно, что в установившейся металлургической практике не вызывают затруднений шлаки, в которых содержание окиси хрома не превышает 6—7%, но уже при введении в шлак свыше 10% окиси хрома происходит загустевание этих шлаков, которое развивается, несмотря на общее повышение температуры в печи. Причиной, вызывающей загустевание хромистых мартеновских шлаков, как указывают Б. П. Селиванов, А. С. Гинзберг и М. М. Ворович [30], является образование хромита (теоретический состав хромита 67,9% окиси хрома и 32,1% закиси железа), температура плавления которого равна 2180°С. [c.10] При изучении диаграммы плавкости системы шлаков СггОз — М 0 (рис. 2) можно установить наличие трех эвтектических сплавов при 10, 30 и 70% MgO. Однако прибавка магнезии, как указывают Т. Е. [c.11] Селиванов [31] пришел к выводу, 2600 что разжижение хромистых шла-ков может быть осуществлено только путем разжижения той среды, которая остается в шлаке после образования хромитов. [c.11] Для этой цели общая масса жидкоплавких составляющих шлака должна быть увеличена за счет ввода в шихту флюсов с таким расчетом, чтобы содержание окиси хрома в массе шлака не превышало 15%. Следовательно, при использовании опыта металлургического процесса применительно к кислородной резке нержавеющих сталей необходимо в месте реза обеспечить образование такого количества жидкоплавких соединений, при котором количество окиси хрома также не превысит 15% общей массы шлака. [c.11] Ранее приведенные диаграммы плавкости систем, естественно, не могут полностью объяснить процесс образования шлаков, так как практически для расплавления легкоплавких примесей и минерализующих добавок требуется очень высокая температура. [c.16] Основная причина этого явления состоит в том, что всякая масса шлака представляет собой неоднородную смесь, а каждый компонент ограничен поверхностью. Следовательно, реакции могут протекать главным образом на поверхности отдельных зерен компонентов, что практически не позволяет реакциям дой ти в процессе резки до равновесного состояния. Однако рассмотренные выше диаграммы состояния позволяют с известным приближением выбрать необходимый состав шлака, при котором процесс резки будет протекать устойчиво. Кроме того, используя приведенные диаграммы плавкости систем, возможно также определить примерный оптимальный состав флюса для резки. Для этой цели по диаграмме состояния выбирается состав шлака (ol -f 02 + .. + fln= 100), обеспечивающий наиболее жидкотекучую смесь, и определяется процентное содержание требуемых компонентов, необходимое для получения шлака данной консистенции. Схема расчета компонентов флюса приведена в табл. 3. [c.16] Следовательно, для поверхностной кислородно-флюсовой резки флюс будет состоять из 25 вес. % алюминиево-магниевого порошка и 75 вес. % силикокальция. Таким образом, используя диаграммы плавкости шлаковых систем, можно практически с достаточной точностью определить составы флюса для резки. Составы некоторых флюсов, рассчитанные по вышеприведенной схеме, а также температуры плавления шлаков указаны в табл. 4. [c.18] Предложенная методика расчета, как подтвердили работы ряда исследователей, успешно может быть применена для определения составов флюса при резке бетона, шамотного кирпича и других огнеупорных материалов. [c.18] ИМИ флюсы представляют собой смеси железного и алюминиевого порошков в соотношении 4 1 — 6 1. Флюсы таких составов, как отмечают авторы, позволяют получить жидкотекучие шлаки, вязкость которых при температуре выше 1350°С не превышает 0,5 пз. [c.19] Устойчивый процесс резки нержавеющих сталей может быть обеспечен, если компонент, перегревающий поверхность окис-ной пленки в разрезе, а также образующий с ней относительно легкоплавкие шлаки, вводится в разрез равномерно а всей его протяженности. [c.19] Проведенные опыты [43] показали, что с повышением содержания углерода в железном порошке рабочая температура его в зоне реза уменьшается, тогда как температура воспламенения увеличивается (рис. 8). Железный порошок с повышением содержания углерода поглощает (для нагрева до температуры воспламенения.) большое количество тепла, выделяющегося в процессе резки, что приводит к уменьшению скорости резки и увеличению расхода порошка. [c.20] На процесс резки значительное влияние оказывает также содержание кислорода в железном порошке. Кислород присутствует в порошке в виде соединений, образовавшихся в связи с восстановлением или в результате окисления поверхности частиц. Эти окислы мешают процессу резки, поскольку являются балластом, расходующим дополнительное количество тепла для своего нагрева. Одновременно окислы на поверхности мешают диффузии кислорода, что препятствует горению зерен порошка. В результате изучения процесса резки с применением порошков железа различного химического состава установлено, что при содержании в порошке до 0,3% С и до 6% Ог расход его практически не увеличивается (рис. 10). Дальнейшее же увеличение содержания углерода и кислорода приводит к повышению расхода порошка и к ухудшению качества поверхности реза. [c.21] Главным критерием при выборе гранулометрического состава железного порошка является обеспечение наилучшей транспортабельности его и легкости регулирования расхода. Оптимальный гранулометрический состав характеризуется сыпучестью порошка, которая определяется временем, необходимым для ссыпания 100 г порошка через воронку, калиброванное отверстие которой имеет диаметр 2,5 мм. Определение сыпучести железных порошков различного гранулометрического состава показало, что более выгодно применять порошки с ограниченным размером частиц (в пределах 0,07—0,12 мм). [c.21] Сыпучесть порошков составляет 45—50 сек/100 г, в то время как у порошков с размером частиц 0,16—0,25 мм сыпучесть уменьшается почти в 2 раза. Подача порошков такого гранулометрического состава становится неравномерной, а расход значительно увеличивается. В случае резки хромоникелевых сталей наибольшая эффективность процесса достигается при добавлении к железному порошку 10—15 вес. % порошкообразного алюминия, а при резке чугуна, цветных металлов и сплавов, бетона и огнестойкого скрапа ряд исследователей [45] рекомендует увеличивать содержание алюминиевого порошка до 65%. [c.22] На металлургическом заводе Красный Октябрь успешно используется смесь алюминиево-магниевого порошка с силикокальцием в качестве флюса для поверхностной зачистки нержавеющих сталей. [c.22] Вернуться к основной статье