» » Закономерности в изменении содержания примесей при повторных переплавках
02.02.2017

Примесь из сплава может угарать или в большей степени, чем основные компоненты, или в меньшей. В отдельных случаях, следовательно, возможен и одинаковый угар примеси и основных компонентов. В зависимости от этого количество примеси в результате повторных плавок при постоянном cooтношении в шихте свежих металлов и отходов будет уменьшаться, оставаться постоянным или увеличиваться.
Многие вредные примеси в сплаве выгорают в меньшей степени, чем составные части сплава, поэтому при повторных плавках может происходить накопление примесей. Количество вредных примесей обычно невелико по сравнению с количеством самого сплава, поэтому их выгоранием можно пренебречь и считать, что они остаются в ванне полностью. При таком предположении можно установить ряд закономерностей для изменения в содержании примесей при повторных переплавках.
Характер закономерностей будет изменяться, во-первых, в зависимости от отношения содержания примеси в свежих металлах к количеству ее в отходах и, во-вторых, в зависимости от отношения величины угарa сплава к количеству свежих металлов в шихте.
Иногда накопление примесей связывают с неравенствами:
Закономерности в изменении содержания примесей при повторных переплавках

Эта формула не раскрывает физического смысла явления, поэтому удобнее накопление примесей ставить в зависимость не от величины суммы возврата и угара, а от соотношения величины угара и количества свежих металлов, вводимых в шихту:
Закономерности в изменении содержания примесей при повторных переплавках

Если угар сплава больше количества вводимых в шихту свежих металлов, то при повторных плавках с сохранением постоянного отношения количества свежих металлов к количеству отходов в сплаве будут постепенно накапливаться примеси.
При этом, по мере увеличения числа повторных плавок, будет ускоренно возрастать содержание примеси. Даже в случае, когда свежие металлы вовсе не содержат примеси, накопление последней будет прогрессивным (рис. 74, кривая 6). Чем больше примеси будет вносить свежий металл, тем выше будет расположена на диаграмме кривая зависимости количества примеси от числа повторных плавок при постоянном отношении количества свежих металлов к количеству отходов рис. 74, кривые 5, 4, 3, 2 и 1).
В том случае, когда величина угара равна количеству свежих металлов, вводимых в шихту, то содержание примеси в сплаве возрастает пропорционально числу плавок, также при постоянном отношении количества свежих металлов к количеству отходов. Все кривые при этом становятся прямыми, наклоненными под определенным углом к оси абсцисс (рис. 75). Этот угол наклона зависит от количества примеси в свежих металлах; чем ее больше, тем быстрее происходит ее накопление в сплаве, но пропорциональность числу плавок неизменно сохраняется. В пределе, когда свежие металлы совсем не содержат примеси, угол наклона прямой становится равным нулю; иначе говоря, содержание примеси в сплаве при повторных плавках не изменяется (см. рис. 75, кривая 6).
Закономерности в изменении содержания примесей при повторных переплавках

В последнем случае, когда величина угара меньше количества вводимых в сплав свежих металлов, количество примеси замедленно увеличивается или замедленно уменьшается по мере увеличения числа повторных плавок. В обоих случаях содержание примеси при бесконечно большом числе плавок ассимптотически приближается к некоторому пределу (рис. 76, кривые 1, 2, 3, 4. 5, 7, 8). В пределе, когда свежие металлы совсем не содержат примеси, кривая, по мере увеличения числа плавок, будет стремиться к пределу, которым явится ось абсцисс, т. е. при бесконечно большом числе плавок содержание примеси в сплаве в пределе будет стремиться к нулю. При некоторых промежуточных значениях количества примесей в свежих металлах количество примесей в сплаве может оставаться постоянным (рис. 76, кривая 6).
Закономерности в изменении содержания примесей при повторных переплавках

Таким образом, при длительных периодах работы на шихтовых материалах в состав которых входит возврат, может иметь место накопление примесей. Когда же возникает необходимость снизить количество примеси, это можно сделать, вводя в шихту свежие металлы с меньшим содержанием примеси. При определенных соотношениях содержания примесей, в отходах и в свежих металлах может быть найдено отношение между количествам свежих металлов и отходов, при котором содержание примесей может поддерживаться на постоянном уровне.