Основи теорії горіння

Будова структури окалини

Окалина складається з трьох основних шарів. Як показав В. І. Архаров, їх склад і порядок розташування такі ж, як у гомогенних областей на діаграмі стану системи Fe-О (рис. 2.11).

Рис. 2.11 – Схема будови окалини

Будова окалини залежить від температури і складу газової фази. Якщо остання містить кисень, то при t > 570°С окалина складається з трьох шарів. Внутрішній шар (I) по хімічному складу і кристалічній будові відповідає закисної фазі, середній (II) – магнетиту, а зовнішній (III) – гематиту. Між ними є вузькі перехідні зони, що відповідають гетерогенним областям діаграми. При t < 570°С, коли вюстит нестійкий, відсутній шар, і окалина складається з магнетиту і гематиту

Якщо окислювачами є тільки СО₂ або Н₂О і газова фаза не містить кисню, то Fe₂O₃ не утворюється, і випадає шар III. При >570°С в окалині є два шари, вюститний та магнетитовий, а при t < 570° – тільки один магнетитовий.

Газова фаза металургійних агрегатів може бути нейтральною, відновною або окислювальною, залежно від вимог конкретного процесу. В доменному процесі відбувається відновлення залізняку з отриманням передільного чавуну, тому газова фаза доменної печі відновна по відношенню до оксидів заліза. Газова фаза печей для термообробки сплавів є відновною або нейтральною для запобігання окисленню оброблюваного матеріалу. У багатьох процесах газова фаза є реакційною, тобто містить компоненти, що взаємодіють з металургійними фазами - шлаком і металом. Склад газової фази включає три групи складових: продукти повної взаємодії з киснем – СО₂, Н₂О_(пара); продукти неповної взаємодії з киснем, термічної дисоціації, зневуглецювання і дегазації металу – СО, Н₂, СН₄, О_2, N_2; інертні складові – Ar_, He, Kr, Хе.

Основні компоненти газової фази утворюються за реакціями:

Дата добавления: 2014-11-20