Влияние Н20 и С02 на процесс восстановления окисью углерода. Влияние паров воды и двуокиси углерода на ход восстановления железорудных материалов доменной плавки водородом и окисью углерода изучалось рядом исследователей. Однако многие вопросы выяснены недостаточно полно. Стальхано и Мальберг установили, что добавки СОг к смесям СО и Н2 тормозят восстановление.
Эффект торможения ослабляется с увеличением концентрации водорода. Авторы полагают, что замедление восстановления обусловлено не только С02, но и водяным паром, возникающим по реакции водяного газа. Бон и др., напротив, получили, что небольшие добавки паров воды (от 0,3 до 2%) к СО в смеси с 2 2,5% С02 при 650 750°С могут даже несколько ускорять восстановление, а при 850°С замедляют процесс. Опыты проводили на замкнутой циркуляционной установке без накопления в газе продуктов реакции.
Основным показателем скорости процесса служило измеренное в опытах суммарное количество С02, образующейся по различным реакциям. Эти опыты содержат методическую погрешность. При наличии в газе СО и Н20 определенное развитие получает реакция водяного газа, также дающая некоторое количество С02. Отсутствие расчленения этого количества по разным реакциям могло приводить к ошибочным выводам. М. С. Челышев повторил опыты Бона и получил аналогичные результаты.
Добавление к сухой смеси CO-j-N2 0,61 % Н20 дало некоторое замедление процесса, а добавление больших количеств Н20 (0,9 и в особенности 2,3%) его ускорение. Здесь, по-видимому, так же как в работе, скорость восстановления определяли по общему количеству образующейся С02 без учета степени развития реакции водяного газа, что также могло отразиться на оценке результатов опытов. Установлено, что водяной пар во всех случаях тормозит восстановление и чем выше его концентрация, тем сильнее эффект торможения.
При низких температурах (400 500°С) процесс восстановления прекращается задолго до наступления равновесия, причем восстановление Fe203 замедляется значительно сильнее, чем восстановление Fe304. С ростом температуры эффект торможения существенно ослабляется в особенности для Fe203, для которой Н20 уже при 800°С не влияет на ход восстановления. Подобная (картина наблюдалась при добавлении Н20 и С02 к окиси углерода.
Влияние пористости, как уже указывалось, очень сильно зависит от ее характера. Так, при исследовании шприцлитья из алюминиевых сплавов удалось установить, что удлиненные крупные пузыри воздуха понижают прочность образцов прямо-пропорционально ослаблению их поперечного сечения. В действительности же прочность и в равной мере удлинение понижаются приблизительно на 70%. Форма и расположение нор, следовательно, таковы, что сцепление материала в известных сечениях очень сильно ослабляется.
Это связано, по-видимому, с наблюдаемыми в медном литье очень мелкими пузырьками, расположенными дендритными цепочками. Электропроводность, напротив, понижается при этом лишь несколько сильнее, чем это соответствует уменьшению объема. Ясно также, что сильное местное ослабление проводника лишь в небольшой степени повышает электросопротивление. Из приведенного примера видно, насколько трудно устанавливать влияние пористости в отливке и насколько сильно, с другою стороны, оно может проявляться практически.
Аналогичная зависимость между плотностью и прочностью наблюдаемся также в бронзе. Это показывает, что все мероприятия, направленные к увеличению ее прочности, сводятся прежде всего к устранению пористости, т. е.. по всей вероятности, к понижению содержания газа. Очень неблагоприятное влияние при плавке медных сплавов оказывает иногда наличие маяла. Почему принято считать, что загрязненный скрап оказывает неблагоприятное влияние на качество плавки, неясно.
Такой способ является, однако, дорогостоящим вследствие трудностей при вынимании "болтов" (вайербарсов) из изложницы, С другой стороны, он представляет ту выгоду, что обогащенная кислородом зона сконцентрирована в голове слитка и что благодаря этому удается получить сравнительно более плотное литье. Для раскисленного материала, обнаруживающего поэтому сильную усадку, вообще применяется только вертикальное литье. Проволока рвет я тогда при протяжке , листы же не поддаются сгибанию или сварке без трещин.
В этих и в ряде других случаев можно было установить наличие местных обогащений кислородом до 0,2%, как это показывают микрофотографии и непосредственное определение кислорода. В таком состоянии литье непригодно, следовательно, для многих целей. Поэтому поверхность поступающей в обработку меди часто не должна содержать кислорода более 0,06%. При обработке плит, обычно сильнее окисленных, я вайербарсов принято поэтому снимать фрезой с поверхности слой в несколько миллиметров. В некоторых случаях даже при гораздо меньшем содержании кислорода сказывается его отрицательное действие.
При изготовлении тонкой проволоки медь оказывается тем менее пригодной, чем выше в ней содержание кислорода . Сравнительно небольшие количества кислорода оказываются часто в высшей степени вредными, так как в случае присутствия восстановительных газов при высокой температуре медь становится ломкой с поверхности. Число загибов, число скручиваний. а особенно поперечное сужение при растяжении такой меди оказываются значительно выше.
По нашим опытам это имеет место как для электролитической меди, изготовленной специальным методом и применяемой непосредственно или же подвергающейся дальнейшей обработке (Elmorkupfer) , так и для недавно появившейся на рынке, не содержащей кислорода меди, выплавленной из катодов, В то время как у обычной электролитической меди поперечное сужение составляет приблизительно 75%, у этого сорта меди оно достигает больше 90%. Даже раскисленная фосфором медь показывает значительно более высокие значения, чем медь, содержащая кислород. Центробежное литье
