Файл: Чернявский И.Я. Износоустойчивые металлошлаковые трубы.pdf

ческой стенки. Однако при уменьшении его до 80 мм максимальная температура прогрева, очевидно, пони­ зится.

Эти исследования свидетельствуют о том, что основ­ ными факторами, влияющими на максимальную темпе­

достигается нагревом металлического кожуха с толщи­ ной стенки 9 мм перед заливкой до 650° С, может быть достигнуто и без нагрева за счет уменьшения толщины стенок до 3 мм.

При использовании шлаков разного химического со­ става характер распределения температурного поля по сечению отливки мало изменяется. Однако можно отме­ тить, что при одинаковых условиях заливки наблюдает­ ся несколько более медленное охлаждение глубинных

глубины намораживаемого слоя и прохождения адге­ зионных процессов на поверхности раздела металл — шлак. Однако это создает предпосылки для развития крупной первичной кристаллизации, что в ряде случаев снижает сопротивление шлакового слоя истиранию.

По распределению температурных полей в отливке можно проследить за процессом роста намерзшего шла­ кового слоя, если принять, что температура солидуса данного шлака является температурой поверхности раз­ дела намороженного шлакового слоя и расплава и оп­ ределяется методом, о котором уже говорилось. Сопо­ ставления данных, полученных непосредственным изме­ рением толщины намерзшего слоя и по температурным полям в отливке при намораживании шлака БГМК с температурой заливки 1150—1250° С в неиагретый ме­ таллический кожух (рис. 60), подтверждает такую воз­ можность. Особенностью нарастания твердого шлаково­ го слоя является то, что уже в первый момент после заливки при температуре металлического кожуха ниже 550° отмечается скачкообразный рост твердого шлако­

вого слоя. Имеется определенная зависимость толщины образовавшегося в первый момент твердого шлакового слоя от температуры шлака при заливке. Такой скачко­ образный рост намерзшего слоя не отмечался лишь в случае значительного перегрева шлака выше темпера­ туры ликвидуса и предварительного нагрева, металличе­

чении ее с 2 до 5 мм.

Повышение температуры прогрева граничной зоны с уменьшением толщины металлической стенки подтвер­ ждает то, что прилегающие к металлу слои шлака так­ же имеют повышенную температуру. Вследствие этого уменьшается тепловой поток от глубинных слоев шлака к поверхности отливки, и шлак охлаждается медленнее. Следовательно, чем тоньше металлическая стенка, тем тоньше и намерзший за одно п то же время шлаковый слой.

Интересно отметить, что характер зависимости тол­ щины намерзшего слоя шлака от времени выдержки не меняется с изменением толщины стенки металлического кожуха. Так же, как и в прогреве граничной зоны ме­ талл — шлак, основными факторами при постоянном времени выдержки, влияющими на толщину намерзше­ го шлакового слоя, являются температура перегрева шлака сверх температуры солидуса, температура пред­ варительного нагрева металлического кожуха и толщи­

на металлической стенки. Зависимость толщины на­ мерзшего шлакового слоя от каждого из этих факторов в общем случае нелинейна.

По температурным полям в отливке построена зави­ симость толщины намерзания слоя шлака ММК от вре­

зависимость скорости нарастания слоя шлаков ММК и БГМК от химического состава. Это означает, что при­ менение шлака другого химического состава потребует соответствующей корректировки зависимостей.

Следовательно, для получения отливки с необходи­ мой толщиной намерзшего слоя шлака необходимо учи­ тывать одновременное влияние времени выдержки, тем­ пературы заливаемого шлака, температуры нагрева ме­ таллического кожуха перед заливкой, толщины его стенки и химического состава применяемого шлака.

Оптимальное время пребывания отливки на воздухе до термической обработки

После того, как из трубы вылили жидкий остаток шлака, ее с намороженным шлаковым слоем направля­ ют на термическую обработку —• отжиг. Однако до по­ ступления в термическую печь отливку оставляют еще некоторое время на воздухе для удаления съемных на­ садок. Это трудоемкая операция, протекающая в уело-

виях высоких температур. Необходимо учитывать и время транспортирования отливки в печь и связанные с ним различные стропальные и другие операции. В те­ чение этого времени шлаковый слой может потрескать­ ся, и изделие придет в негодность еще до термообра­ ботки.

Оптимальное время выдержки изделия на воздухе мы принимали из тех условий, что необходимо обеспе­ чить прочность шлакового слоя, т. е. не допустить раз­ вития в отливке напряжений, превышающих критиче­ ские для этого материала. Намораживание проводили на металлических кожухах диаметром 157 и 245 мм при толщине стенки 6 и 9 мм (соответственно). Толщина