Дегазация механизм

Пузырьки СО, поднимающиеся из ванны, обеспечивают вынос из металла водорода и азота. Условно схема механизма дегазации представлена на рис. 71. Пузырьки СО представляют для водорода и азота разреженное пространство (вакуум), в которое они диффундируют и таким образом выносятся в рабочее пространство печи. Обычно в мартеновской ванне содержание азота составляет 0,003—0,008, водорода 0,0004—0,0007 %. [c.158]

Ри . 71. Схема механизма дегазации (а) и удалении неметаллических включений (б) из стали в период кипении ванны [c.159]

Глава 6. Механизм процесса дегазации............. [c.254]

Однако до сего времени нет ясной физической картины механизма дегазации и четкого представления об основных качественных и количественных зависимостях этого процесса от параметров звукового поля. И происходит это, по-видимому, потому, что работы по исследованию этого вопроса не носят систематического характера и в основном содержат лишь качественные результаты. В большинстве работ нет данных об абсолютных значениях величин, характеризующих звуковое поле. Приводимые авторами этих работ такие величины, как сила тока в колебательном контуре, электрическое напряжение на преобразователе, потребляемый последним ток или мощность не позволяют судить о действительных условиях, в которых протекает процесс. Естественно, что, не зная самого механизма дегазации, невозможно использовать этот метод эффективно, и в большинстве случаев работа проводится в случайных, неоптимальных условиях, что отрицательно сказывается на производительности действующих установок и ограничивает более широкое внедрение данного способа дегазации. [c.255]

МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА ДЕГАЗАЦИИ [c.319]

Известны две гипотезы о механизме процесса дегазации одна — кавитационная, согласно которой предполагается образование большого числа пузырьков, которые затем в результате диффузии растворенного в жидкости газа и коалесценции увеличиваются в размере и покидают жидкость вторая — основанная на представлении о существовании в жидкости стабильных пузырьков, которые проходят те же стадии развития. Эксперименты, однако, показали, что дегазация жидкости происходит и при малых интенсивностях звука в отсутствие кавитации, т. е. образование кавитационных пузырьков не есть необходимое условие для начала процесса. По-видимому, центрами дегазации служат стабильные газовые пузырьки. [c.319]

С этих позиций механизм процесса дегазации связан с наличием в жидкости стабильных пузырьков. В звуковом поле эти пузырьки колеблются вследствие диффузии растворенного газа и коалесценции их размеры увеличиваются. Укрупненные пузырьки, обладая большей скоростью всплывания, быстрее покидают жидкость. Предположив для простоты, что различные по своей природе стадии процесса не зависят одна от другой, изобразим этот процесс в виде условной схемы, приведенной на рис. 58. [c.320]

Пусть начальное распределение стабильных пузырьков по радиусу описывается некой функцией п (В), спадающей с ростом В (кривая 1). При наложении звукового поля в пузырьки диффундирует растворенный в жидкости газ. По-видимому, наибольший диффузионный поток присущ тем пузырькам, собственная частота колебаний которых совпадает с частотой звукового поля. В силу такой избирательности действия звука в зависимости от выбора частоты колебаний и существующего распределения пузырьков в перекачке растворенного газа участвует большее или меньшее их число. На этой стадии дегазации действует диффузионный механизм процесса, связанный с колебаниями пузырька и микропотоками. Увеличение размеров пузырьков вследствие диффузии вызывает изменение начальной кривой их распределения в соответствии с длительностью, частотой и интенсивностью звука. Новая кривая распределения пузырьков 2 сдвинута относительно начальной кривой в сторону больших значений их радиусов и обладает максимумом, соответствующим резонансу пузырьков на частоте звукового поля. Площади фигур, ограниченных начальной кривой распределения, и кривой, полученной после озвучивания, определяют объем газа, содержащегося во всех пузырьках до и [c.320]

Рис. 58. Схематическое представление механизмов процесса дегазации

Расчет показывает, что при Р.4 = 0,5 атм и Со = 2,5-10" см 1мл пузырек достигает стабильного состояния приблизительно в течение одного часа, тогда как в экспериментах по дегазации время установления квазиравновесной концентрации составляет около 2—3 час. Учитывая весьма приближенный характер выполненных оценок, все эти данные не противоречат предположению о диффузионной природе основного механизма дегазации. [c.322]

Тот факт, что характер зависимости от интенсивности функций ф , и ф (последняя учитывает только диффузионные эффекты) одинаков, а от частоты весьма близок, указывает на определяющую для процесса дегазации роль диффузионных явлений, а следовательно, и на правильность наших представлений о его механизме. Заметим, что в наиболее оптимальных для коалесценции условиях скорость всплывания образовавшегося пузырька увеличивается всего в 1,26 раза. [c.327]

Излагая наши представления о механизме процесса дегазации, мы исходили из предположения о независимости различных его стадий, что было необходимо для упрощения задачи. Однако в действительности эти процессы идут параллельно и разделить их в эксперименте не представляется возможным. Поэтому все изложенные здесь соображения до известной степени являются приближенными. [c.328]

Следует отметить, что решение вопроса о дальнейшем усовершенствовании ультразвуковых дегазаторов неизбежно связано с изучением механизма дегазации расплавов, ибо процесс обработки расплавов сопровождается рядом дополнительных явлений. В частности, возникает вопрос [c.330]

О. А. Капустина. Исследование механизма и основных закономерностей процесса ультразвуковой дегазации жидкостей. — Ультразвуковая техника, [c.335]

В 50-х годах, наряду с изучением механизма воздействия ультразвука на процессы кристаллизации металлов, началась разработка эффективных методов введения колебаний в затвердевающий металл [14]. Ультразвуковой обработке подвергались металлы и сплавы с температурой плавления 1500° С, началось проведение работ по ультразвуковой дегазации алюминиевых сплавов [28], с помощью ультразвука были созданы новые сплавы, состоящие из металлической основы с неметаллическим порошковым наполнителем [22]. [c.429]

Анализ режимов работы потребителей электроэнергии на карьерах, угольных и рудных шахтах показывает, что в классическом виде указанные режимы обычно не реализуются. Однако всегда можно выделить режим, который наиболее близок к действительному режиму работы соответствующего ЭП. Так, для ЭП, работа которых связана с технологическими механизмами и установками непрерывного действия, характерен продолжительный режим работы. К таким ЭП относятся вентиляторные, компрессорные и насосные установки различного назначения установки для кондиционирования и дегазации угольных пластов конвейерный и гидротранспорт роторные экскаваторы, отвалообразователи и транспортно-отвальные мосты. В кратковременном режиме работает электропривод самоходных тележек для осмотра кровли горных выработок и установки штангового крепления в рудных шахтах, механизмов открывания вентиляционных дверей, различного рода затворов, задвижек и других вспомогательных механизмов. Режим, близкий к кратковременному, реализуется при выемке угля короткими лавами, когда за цикл затраты времени на концевые операции (паузы) равны или больше времени работы комбайна по выемке угля. Вот почему для комбайновых двигателей допускается работа с повышенной нагрузкой в режиме 82 с длительностью периода неизменной номинальной нагрузки 60 мин (почасовой режим). Привод значительного количества горных машин работает в повторно-кратковременном режиме. Этот режим характеризуется [c.49]

Из формулы следует, что применение ультразвука способствует их стабилизации и всплыванию. Поэтому при построении механизма ультразвуковой дегазации надо учитывать и изменения физических свойств расплава. [c.53]

Большое промышленное, значение метода акустической дегазации требует серьезного изучения механизма этого процесса, влияния основных параметров (в первую очередь частоты и интенсивности) акустического поля на эффективность дегазации и т. п. [c.53]

Во-вторых, при расчете функции ф учитывались только диффузионные эффекты, тогда как экспериментальная функция является результатом действия всех работающих на дегазацию механизмов. Как мы видели, кроме диффузии, сюда входят эффекты, ускоряющие выделение из жидкости свободных пузырьков коалесценция за счет силы Бьеркнеса и акустических потоков, изменение скорости всплывания пузырька под действием силы радиационного давления и увлечение его движущейся жидкостью. Насколько существенны эти факторы, можно судить по результатам, приведенным в гл. 3, где рассматривалось поведение одиночного пузырька или пары пузырьков в звуковом поле. Мы видели, что влияние акустических потоков существенно в особых случаях. Действительно, рэлеевские потоки в воде в поле стоячей волны имеют весьма незначительные скорости и не могут оказывать заметного влияния ни на число встреч пузырьков, ни на скорость их всплывания. Роль эккартовского потока при больших интенсивностях звука на высоких частотах и удачном соотношении радиуса звукового пучка и трубы может быть весьма значительной. Однако в проводившихся экспериментах соответствующим выбором диаметра трубы (/ 1= 0) вероятность появления потока была сведена до минимума. Измерение распределения давления по диаметру трубы показало, что из-за неоднородности поля можно принять г = 0,8 Гх, при использованных в эксперименте значениях интенсивности это приводило к весьма небольшим значениям скорости потока. Из приведенных в 3 гл. 3 оценок поправки к скорости на радиационное давление следует, что она существенна только для пузырьков резонансного размера, а для остальных (а их подавляющее большинство) ничтожна. Таким образом, наблюдавшееся в наших экспериментах изменение концентрации газа в жидкости вызвано диффузией растворенного газа в пузырьки и коалесценцие пузырьков под действием си.ты Бьеркнеса, т. е. ф,= фд+ф . Коалесценция пузырьков влечет за собой, с одной стороны, увеличение скорости всплывания пузырьков, что способствует увеличению ф.,, а с другой, как результат увеличения радиуса пузырьков, изменение величины диффузионного потока газа на пузырек в сторону, зависящую от частоты звука. Как мы видели, для коалесценции необходимо, чтобы сдвиг по фазе между колебаниями рассматриваемой пары пузырьков не превышал г. 2. Число коалесценций при этом зависит от концентрации и размеров пузырьков (см. 2 гл. 3). Так как постоянные коэффициенты в функции распределения иузырьков по числу и радиусам неизвестны, пока пет возможности оценить число встреч пузырьков при различных интенсивностях звука и частотах, т. е. найти зависимость эффекта коалесценции от основных параметров поля. Так как ф складывается из фд и ф , можно было бы предположить, что существование максимума кривой частотной зависимости обусловлено онределенным взаимодействием фд и ф . В самом деле, если принять, что диффузионная стадия [c.326]

При начальной температуре воды 85...90°С (в зависимости от тщательности предварительной дегазации воды) на выходной поверхности образца всегда появляются видимые мельчайшие пузырьки воздуха. С повышением температуры и принижением ее к 100°С число и размеры пузырьков увеличиваются. Они медленно растут, достигают в максимальных случаях диаметра — 0,6 мм, отрываются и сносятся потоком. При приближении начальной температуры воды к 100° С происходит постепенный переход от выделения газопаровых пузырьков к паровым. Он состоит в том, что число центров образования и частота отрыва пузырьков возрастают, а их максимальные размеры уменьшаются до диаметра меньше 0,1 мм. При повышении температуры от 100 до 102 °С мельчайшие паровые пузырьки выбегают сплошными цепочками и лопаются на поверхности жидкостной пленки, образуя на ней мельчайшую рябь и туман из микрокапель. При дальнейшем повышении начальной температуры практически из каждой поры идут сплошные паровые микроструи, интенсивность которых непрерывно возрастает. Вся поверхность образца равномерно усеяна мельчайшими белыми источниками паровых микроструй. Пленка жидкости на ней набухает, становится рыхлой и белеет. Появляется шум. В дальнейшем интенсивность истечения паровых микроструй еще более возрастает, шум увеличивается. На пленке образуются бесформенные белые скопления размером около 5 мм, быстро сбегающие вниз или отрывающиеся от ее поверхности в виде бесформенных вначале комков. Такой механизм по мере увеличения его интенсивности наблюдается без качественных изменений до предельных исследованных начальных температур воды 180 °С, что соответствует возрастанию массового расходного паросодержания вытекающего двухфазного потока от О до 0,15. [c.79]

Анализ полученных экспериментальных результатов показал, что га-зовыделение из образцов фафита, взятых в исходном состоянии (состоянии поставки), не может быть описано каким-либо из этих простых кинетических законов. В противоположность этому, для керамики газовьщеления согласуются с законом первого порядка. Этот факт при малой энергии активации процесса дегазации, соизмеримой по величине с теплотой физической адсорбции исследованных газов, позволил утверждать, что лимитирующей стадией процесса дегазации керамики является диффузия газа через систему капилляров. В то же время, анализ данных по кинетике изотермического газовыделения из графита показал, что этот процесс протекает в хорошем согласии с механизмом, основанном на предположении об энергетической неоднородности адсорбированных центров. Рассмотрим данные по кинетике газовьщеления [c.469]

Результаты этого этапа работы можно обобщить следующим образом [11]. Установлено, что сорбционная емкость образцов графита более чем на порядок ниже, чем у керамики контейнера на основе ZrOj-YjOj. Показано, что процесс дегазации графита протекает при хорошем согласии с механизмом, основанным на предположении об энергетической неоднородности адсорбированных центров. Экспериментально установлено, что предварительный вакуумный отжиг образца с последующей обработкой в азоте приводит приблизительно к пятикратному снижению газосодержания по сравнению с исходным состоянием. [c.474]

Таким образом, анализируя механизм формирования структурных зон в слитке и причины появления наиболее распространенных дефектов, можно наметить пути получения качественного слитка. Чем больше загрязнен металл, тем в большей степени свойства его зависят от величины зерна. Наилучшие свойства обеспечивает слиток с однородной плотной мелкозернистой структурой и равномерным распределением примесей и дислокаций по объему. В этом плане идеальной была бы равноосная мелкозернистая структура, при которой однородность рассредоточения примесей максимальна, а вероятность возникновения напряжений, связанных с различной ориентацией и зачастую превышающих силы сцепления [85], минимальна. Но практически получить слиток с подобной структурой удается в очень редких случаях. Легче регулировать соотношение структурных зон и величину зерна в каждой из них. Наружная зона замороженных кристаллов (если она образуется) из-за наличия поверхностных дефектов часто удаляется либо механическим путем, либо окислением в нагревательных колодцах. Центральная равноосная зона во многих случаях разнозерниста, загрязнена примесями и поражена пористостью. Для ее улучшения пытаются использовать различные методы воздействия на процесс кристаллизации слитка. Столбчатая зона более однородна, если границы кристаллов не обогащены хрупкими фазами. При направленной кристаллизации непрерывного плоского слитка можно получить однородную плотную столбчатую структуру. Желательно иметь тонкие кристаллы, приближающиеся к нитевидным (Е. И. Гиваргазов, Ю. Г. Костюк [84, с. 242—249]), с малой плотностью дислокаций, и чтобы границы их не были обогащены хрупкой составляющей. Чем тоньше столбчатые кристаллы, тем более равномерно распределены примеси в слитке. При помощи модификаторов можно получать слитки, состоящие из тонких столбчатых кристаллов, регулировать соотношение зон и величину зерна в них. Модифицирование, кроме того, оказывает влияние на дегазацию и повышение механических свойств, что приводит к уменьшению пористости и трещин в слитке. [c.106]

Топливо транспортными механизмами подается в дробильное устройство и после измельчения направляется в бункера, из которых поступает в мельницы. Угольная пыль из мельниц подается в топку, где происходит ее сжигание. Образовавшиеся продукты сгорания омывают поверхности нагрева котла и охлажденными поступают в золоуловитель и далее дымососами удаляются через дымовую трубу в атмосферу. Воздух, необходимый для горения, подается в котел дутьевым вентилятором и, пройдя через воздухоподогреватель, поступает в мельницу и топку. Образовавшийся в результате горения твердого топлива в топке шлак и зола, уловленная в золоуловителе, транспортируются по каналам системы золошлакоудаления в насосную установку, служащую для перекачки шлака и золы с водой по трубопроводам на золоотвалы. Перегретый или насыщенный пар, полученный из воды в котле, по трубопроводам подводится к потребителям. Конденсат от потребителей подается в деаэратор, служащий для удаления газов из питательной воды. Потери пара и конденсата в системе восполняются химически очищенной водой, подаваемой насосами через водоочистительные аппараты в деаэратор. Вода после дегазации подается питательными насосами в котел. [c.9]

Наряду с выбором металла с высоким значением должны быть предусмотрены мероприятия, предотвращающие снижение (р в зонах воздействия внешнего тока. Такое снижение может происходить в результате образования щелей [12] и на сварных швах [13]. Механизмы развития щелевой коррозии и преимущественного разрушения сварных швов в условиях воздействия внешнего тока и при его отсутствии могут существенно отличаться. Однако конструктивные меры в том и другом случав сходны и сводятся к исключению щелей и сварных швов из зоны воздействия внешнего тока [1-4]. Примером конструктивного решения, при котором сварной шов вообще не контактирует с агрессивной средой, является приварка фланцев к наружной поверхности трубопровода [ 2 ]. Подобное решение оказалось эффективным также при защите трубопровода из стали 12Х18Н10Т от коррозии внешним током в сернокислом электролите при электролизе меди [141. В этих же условиях удалось повысить стойкость титановых баков дегазации, которые разрушались в зоне сварки на днищах [14]. Днища баков располагались на увлажненных в результате постоянных проливов поддонах, и зона сварных швов совпадала с зоной воздействия внешнего тока, "стекающего" с баков в электролит в поддонах. Опыты показали, что потенциал на сварных июах из титана в этих условиях снижается со 140 до 10,5 В [c.48]

Активное развитие в жидком металле акустических течений, усиливающихся при кавитационных режимах обработки ультразвуком, позволяет представить механизм ультразвуковой дегазация жидкого металла в виде следующих стадий зарождение пузырькоь водорода на поверхкости твердых частиц примесей собственных оксидов металла при звуковых давлениях, превышающих величину адгезии жидкого металла к твердой поверхности [c.454]

Накоплен обширный экспериментальный материал об основных закономерностях дегазации в звуковом поле, а также о некоторых сторонах механизма этого процесса. Наличие таких данных позволяет разумно подойти к выбору диапазона частот и интенсивностей звуковых колебаний для каждой конкретной системы. Однако некоторые вопросы до сих пор остаются невыясненными. В частности, значительную трудность представляет количественная оценка влияния взаимодействия пузырьков в звуковом поле на скорость их выделения из жидкости. Что касается диффузионного механизма процесса, то строгое математическое его рассмотрение сводится к решению задачи о нестационарной диффузии газа в колеблюш,ийся пузырек, средний радиус которого изменяется во Бремени. Изложенные представления о механизме процесса дегазации для упрош,ения задачи основаны на предположении о независимости различных его стадий. В действительности же эти процессы идут параллельно, поэтому все полученные оценки до известной степени являются приближенными. [c.333]

Согласно работе [24], ультразвуковая дегазация идет по диффузионной кинетике (см. часть IV, стр. 321). Механизм дегазации сводится к следующему. В воде кроме растворенного газа присутствует газ в виде пузырьков. При воздействии звука на жидкость в определенных условиях растворенный газ диффундирует в пузырек, который, в свою очередь, всплывает и жидкость обезгаживается. Направленная диффузия газа в пузырек происходит вследствие того, что выход газа из пузырька в момент его сжатия меньше, чем вход его в пузырек в момент расширения, т. е. существует однонаправленный диффузионный поток газа внутрь пузырька (односторонняя диффузия). Количественные соотношения для описанного явления подробно приведены в работе [24]. [c.527]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...