Регулирование печной атмосферы 1

При поддерживаемых в печи температурах кислород воздействует на обычные металлы, образуя на их поверхности окислы или окалину. Окись углерода и водород восстанавливают металл из окислов. На этом основании уже давно появились и получили права гражданства термины «окислительная атмосфера», «восстановительная атмосфера». Оба они относятся к продуктам сгорания. Предполагалось, что существует также не поддающаяся определению промежуточная, по-видимому, нейтральная атмосфера.

Эти названия вошли во всеобщее употребление раньше, чем были выполнены тщательные исследования о химическом взаимодействии между металлами и продуктами сгорания. Они употребляются и в настоящее время, хотя теперь уже известно, что нейтральной атмосферы в действительности нет и что в так называемых восстановительных атмосферах обычные металлы окисляются. Из графика на рис. 150 следует, что не только кислород, но и двуокись углерода, и водяной пар являются активными окислителями стали, по крайней мере при температурах, преобладающих в печах. Ниже этот вопрос освещен детальнее.

Рис. 150: влияние изменений температуры и атмосферы на окалинообразование стали

Рис. 150: влияние изменений температуры и атмосферы на окалинообразование стали



Все обычные составляющие продуктов сгорания окисляют сталь. Однако, с точки зрения количества и качества образующейся при этом окалины, между ними существуют значительные различия. В восстановительной атмосфере (при избытке топлива) образуется меньше окалины, чем в окислительной (при избытке воздуха), зато она более плотная и крепче пристает к металлу. В окислительной атмосфере образуется больше окалины, но она рыхлая и легче отделяется, за исключением тех случаев, когда сталь содержит легирующие элементы, например никель. Даже при самой небольшой примеси никеля окалина получается твердой и прочно связывается с металлом.