Газовая фаза печной среды 1

В печах с неконтролируемой плотной газовой средой осуществляются процессы обжига, нагрева (для пластической деформации материалов), некоторые виды термической обработки материалов, плавления и т. д.

Газовая печная среда, образующаяся при горении природного газа в рабочей камере печи, имеет высокое парциальное давление водяных паров. Химический ее состав, температура и давление зависят от режима сжигания. При неконтролируемой среде возможно протекание ряда сопутствующих физических и химических процессов, которые отрицательно влияют на качество получаемых продуктов. Например, при выплавке алюминия и его сплавов происходит насыщение расплава газами, которое ведет к образованию газовых раковин, резко выраженной пористости, появлению неметаллических включений, являющихся концентраторами напряжения, снижающими прочность и предел усталости, к снижению пластических свойств металла, к образованию дефектов типа окисных плен, имеющих большую твердость и нулевую пластичность, появлению пузырей при окончательной термообработке готовых изделий, что ухудшает механические свойства при закалке и старении сплавов.

Любая газовая среда, получаемая за счет сжигания топлива в рабочей камере, представляет собой неравномерную по химическому составу систем. Пламя или продукты горения в отдельных струйках могут содержать кислород, а в соседних с ними - водород или углеводороды. Эта среда под влиянием различных причин (изменение температуры, подсос воздуха и т. п.) непрерывно изменяется по своему составу в результате протекания реакций горения и окисления, диссоциаций, взаимодействия отдельных компонентов газовой смеси между собой, а также диффузии газов и выравнивания концентрации в объеме рабочей камеры печи.