11. Рафинирование металла при переплавных процессах 281
100. Рафинирование металла от растворенных газов при ВДП 281
101. Степень чистоты аргона при плазменной плавке........... 284
102. Исходное содержание летучего компонента в металле
при переплаве в вакууме.......................................................... 285
103. Удаление неметаллических включений при переплаве
в вакууме................................................................................... 287
12. Кристаллизация и формирование обычных
и наплавляемых слитков....................................................... 289
104. Связь между глубиной жидкой ванны и скоростью
плавки при переплавных процессах........................................ 289
105. Продолжительность полного затвердевания стального
слитка........................................................................................ 290
106. Связь между расположением структурных зон
в наплавляемом слитке и режимом переплава....................... 292
107. Допустимая глубина жидкой фазы в заготовке
и максимально допустимая скорость разливки при
непрерывной разливке металла............................................... 294
Библиографический список..................................................... 296
Список рекомендуемой литературы....................................... 301
Приложение. Справочные данные........................................... 303
Предисловие ко ВТОРОму изданию
Во втором издании в целом сохранена структура книги и форма изложения материала.
Вместе с тем книга существенно переработана – исправлена и дополнена. Часть задач исключена, включены новые задачи, их общее число доведено до 107.
При решении некоторых задач используются данные, несколько отличающиеся от приведенных в справочных таблицах приложения. Это связано с тем, что табличные данные постоянно уточняются. Во многих практических случаях эти уточнения не имеют большого значения.
В.А. Григоряном представлены решения задач: 40–45, 84, 96, 97, 99; А.Я. Стомахиным – 16–19, 39, 46, 48–50, 86, 87, 94, 95; Ю.И. Уточкиным – 29, 32–38, 73–79, 83, 88; А.Г. Пономаренко – 20–25, 27, 28, 30, 57–60, 89, 90; Л.Н. Белянчиковым – 71, 72, 80, 92, 93, 98, 100–107; Г.И. Котельниковым – 26, 31, 47, 51, 52, 61–65, 69, 70, 81, 82, 85; О.И. Островским – 1–15.
Задачи 53–56, 66–68 и 91 взяты из пособия для студентов, написанного авторами ранее.
Предисловие к первому изданию (1989 г.)
В настоящее время не только происходит бурное развитие науки, но и изменяется ее структура и классификация отдельных отраслей. Характерным является возникновение новых научных дисциплин, разработка новой техники и технологии. В связи с этим возникает потребность в материалах с новыми свойствами. Это определяет повышение роли химии и в особенности физической химии, дающей основы для получения материалов с заданными свойствами. В учебниках и монографиях по сталеплавильному производству физико-химические закономерности металлургических процессов излагаются всесторонне и достаточно обстоятельно. Степень понимания этих разделов и их использование для решения конкретных задач металлургической практики в значительной мере зависят от навыков и умения вычисления количественных характеристик. Практика показывает, что в этом вопросе многие испытывают трудности. Наряду с этим физико-химические расчеты имеют большое значение для обработки результатов экспериментальных исследований.
Авторы книги – преподаватели высшей школы поставили перед собой задачу ознакомить студентов и молодых научных сотрудников с набором решенных физико-химических задач по основным разделам металлургического производства на основе современной теории. Перечень разделов и задач соответствует организации учебного процесса по теоретическим основам электросталеплавильного производства на кафедрах электрометаллургии стали и ферросплавов Московского института стали и сплавов и Донецкого политехнического института. Математический и физико-химический уровень задач отвечает подготовке студентов старших курсов. Используемые в книге исходные данные взяты из литературы или основаны на теоретических и экспериментальных исследованиях авторов. Для сохранения логики и последовательности изложения в книге приведены решения некоторого количества классических задач из области химической термодинамики, теории поверхностных явлений и др.
Каждый пример построен по следующей схеме: формулируется задача и приводятся исходные данные, затем дается краткая теория вопроса, преследующая цель логического вывода расчетных формул, и, наконец, собственно решение. При необходимости задача заканчивается примечанием, в котором авторы дают пояснения для более глубокого и всестороннего понимания задачи и смежных вопросов. В книге даются решения 104 задач, которые охватывают практически все разделы физико-химических основ электросталеплавильного производства. В ряде случаев, когда задача может быть решена альтернативными методами, приводятся различные схемы расчета, сопоставляются и обсуждаются конечные результаты. Примером таких расчетов может служить вычисление термодинамических свойств металлических расплавов на основе различных модельных теорий (идеальные, регулярные, квазирегулярные растворы и др.). Для решения задач использованы данные (термодинамические, кинетические и др.), приведенные в Приложении. В некоторых случаях эти данные несколько отличаются от соответствующих величин, приведенных в таблицах, что связано с использованием результатов различных работ. В книге рассматриваются графические методы вычислений физико-химических характеристик (параметры взаимодействия, энергии активации, различные константы и др.). Ограниченный объем задачника требовал строгого отбора материала. К сожалению, за пределами книги оказался ряд необходимых и полезных задач. Во многом необычная по построению и содержанию книга, по-видимому, имеет и свои недостатки. Критические замечания читателей будут приняты авторами с благодарностью.
Улучшению книги способствовали критические замечания, высказанные рецензентами – коллективом кафедры теории металлургических процессов Уральского политехнического института им. С.М. Кирова во главе с докт. техн. наук, проф. С.И. Попелем, и докт. техн. наук В.В. Авериным, принятые авторами с благодарностью.