Энергозатраты в печах для сушки и прокалки сварочных электродов.

     Отдельно остановимся на энергозатратах в зависимости от глубины обезвоживания покрытия. Известно, что вся влага в покрытии электродов находится в связанном состоянии. Это значит, что при удалении влаги из покрытия энергия затрачивается не только на парообразование  r_пар , но и на преодоление сил связи воды с компонентами жидкого стекла и так называемым скелетом покрытия   r_св , т.е.

r = r _пар  +   r_св ,

где  r  - теплота фазового перехода, кДж/кг.

      Прочность связи влаги в жидком стекле различна, что обусловлено его коллоидными, полимерными и электролитическими свойствами. При сушке свежеопрессованных электродов СЭОК-46, ОЗС-12, МР-3С, СЭЛБ-52, СЭОК-48 сначала удаляются молекулы воды, менее прочно связанные с компонентами жидкого стекла. Прочность связи таких молекул близка к прочности связи между молекулами свободной воды.

      По мере высыхания покрытия плотность жидкого стекла повышается, прочность связи влаги растет и для отрыва молекул воды необходимо тратить все большую энергию, что требует повышения температуры процесса. Но даже при 400°С из жидкого стекла удаляется не вся влага.

     Микрокапиллярная  структура покрытия обусловливает дополнительные затраты энергии на преодоление сил поверхностного натяжения и на сопротивление проходу пара. Энергия же, затрачиваемая на парообразование, с увеличением температуры, наоборот, уменьшается. Это следует из табл. 4,  полученной перерасчетом данных.

     Поэтому при отсутствии данных о величине   rсв   в первом приближении можно воспользоваться значением r = 2493 кДж/кг во всем диапазоне температур термической обработки (20-400°С) и влагосодержания покрытия (0,12-0,002 кг/кг) электродов. В такой модели с ростом температуры r_пар  уменьшается в соответствии с данными табл.4,  а   r_св   возрастает.

                                    Таблица 4

     Так, в начале процесса термической обработки (например при 50°С)  r_св =  r  -  r_пар  = 115 кДж/кг, в середине ее (при 200°С)  r_св  = 551 кДж/кг, а в конце (при 370°С)  r_св    возрастает уже до 2045 кДж/кг.

( часть1 - часть2 - часть3 - часть4 - часть5 - часть6 - часть7 - часть8 - часть9 - часть10 )

( часть11 - часть12 - часть13 - часть14 - часть15 - часть16 )