- •А.М. Панфилов, н.С. Семенова, а.В. Климов Версия одиннадцатая Теория металлургических процессов
- •Оглавление
- •Введение
- •1 Организация работ в лабораторном практикуме по теории металлургических процессов
- •1.1 Общие сведения
- •1.2 Оценка результатов лабораторных работ в системе брс
- •1.3 Рекомендации по обработке результатов измерений и оформлению отчета
- •1.3.1 Построение графиков
- •1.3.3 Численное дифференцирование функции, заданной набором дискретных точек
- •1.3.2 Сглаживание экспериментальных данных
- •1.3.4 Расчет скоростей химических реакций
- •1.3.5 Численное интегрирование экспериментальных данных. Вычисление тепловых эффектов
- •1.3.6 Определение методом наименьших квадратов коэффициентов полинома, аппроксимирующего некоторый набор данных
- •1.3.7 Представление результатов
- •2 Описание лабораторных работ
- •2.1 Изучение кинетики высокотемпературного окисления железа (Работа № 13)
- •2.1.1 Общие закономерности окисления железа
- •2.1.2 Описание установки и порядок проведения опытов
- •2.1.3 Обработка и представление результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •2.2 Изучение температурной зависимости удельной электропроводности оксидных расплавов (Работа № 14)
- •2.2.1 Общие сведения о природе электрической проводимости шлаков
- •2.2.2 Описание установки и методики измерений
- •2.2.3 Порядок выполнения работы
- •2.2.4 Обработка и представление результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •2.3 Исследование кинетики десульфурации металла шлаком на имитационной модели (Работа № 15)
- •2.3.1 Общие сведения о кинетике десульфурации металла шлаком
- •2.3.2 Порядок проведения работы
- •2.3.3 Обработка и представление результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •2.4 Термографическое изучение процессов диссоциации природных карбонатов (Работа № 16)
- •2.4.1 Общие закономерности диссоциации карбонатов
- •2.4.2 Схема установки и методика проведения работы
- •2.4.3 Обработка и представление результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •2.5 Изучение температурной зависимости вязкости оксидных расплавов (Работа № 17)
- •2.5.1 Природа вязкого сопротивления оксидных расплавов
- •2.5.2 Описание установки и методика измерений вязкости
- •2.5.3 Порядок проведения работы
- •2.5.4 Обработка и представление результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •2.6 Восстановление марганца из оксидного расплава в сталь (Работа №18)
- •2.6.1 Общие закономерности электрохимического взаимодействия металла и шлака
- •2.6.2 Модель процесса – алгоритм работы программы имитационного моделирования
- •2.6.3 Порядок проведения работы
- •2.6.4 Обработка и представление результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •2.7 Изучение диссоциации доломита методом дифференциального термического анализа (Работа № 21)
- •2.7.1 Особенности процесса диссоциации доломита
- •2.7.2 Схема установки и методика проведения работы
- •2.7.3 Обработка и представление результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •2.8 Исследование сплавов свинец-олово методом дта (Работа № 22)
- •2.8.1 Особенности процесса плавления кристаллического раствора
- •2.8.2 Схема установки и методика проведения работы
- •2.8.3 Обработка и представление результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
2.7.2 Схема установки и методика проведения работы
В работе изучают диссоциацию доломита на серийном приборе дифференциального термического анализа Термоскан-2 Санкт-Петербургской фирмы «Аналитприбор». От установки, используемой в работе № 16, схема которой приведена на рисунке 16.2 прибор отличается только установкой в печи второго (эталонного) образца со второй термопарой, конструкция которого абсолютно идентична первому, изображенному на рисунке. Измерительный прибор оценивает, выводит на экран сопряженного компьютера и записывает в файл время, температуру эталонного образца и разность температур исследуемого и эталонного образцов. Фирменное программное обеспечение позволяет оценивать тепловые эффекты происходящих процессов после указания на графике точек начала и окончания процесса ручным манипулятором. Наиболее сложной функцией прибора является автоматическое поддержание постоянной заданной скорости нагрева, которую следует установить на уровне 20 градусов в минуту. Прибор прекращает измерения при температуре 1000°С. Таким образом, опыт продолжается несколько больше 50-ти минут. За это время следует подготовиться к проведению термодинамических расчетов в электронных таблицах на том же компьютере.
Для проведения опыта следует взвесить пустую кварцевую ячейку из комплекта прибора Термоскан-2, выданную преподавателем. Затем заполнить ее целиком указанным образцом измельченного доломита и вновь взвесить. Таким образом будут определены и масса ячейки и масса образца. Если прибор Термоскан-2 включен, то левым (красным) переключателем на передней панели прибора следует включить подъем нагревателя. После выхода нагревателя в верхнее положение следует установить ячейку с исследуемым доломитом на ПРАВОЙ термопаре, вставив ее в кварцевый стаканчик. На левой термопаре должен находиться эталонный образец в запаянной кварцевой ампуле. Оба образца должны, по возможности, стоять вертикально. После этого тем же переключателем следует опустить нагреватель в рабочее положение.
Для проведения измерений следует запустить на выполнение программу thermoscan_standard.exe, значок которой находится на рабочем столе. В пункте «Режим» главного меню программы в подменю «Скорость» следует выбрать значение 20 град/мин, а в подменю «Нагрев» - значение 1000 градусов. После этого можно нажать виртуальную кнопку «Пуск» в окне программы.
По окончанию работы программы (кнопка «Пуск» выглядит отжатой, а кнопка «Стоп» - нажатой) следует в первую очередь сохранить результаты работы. Для этого в пункте главного меню «Файл» следует выбрать подпункт «Записать» (будьте осторожны – соседний пункт «Стереть»). Укажите название файла данных которое должно состоять из индекса студента в лабораторном журнале и следующем подряд (без разделителей) номера работы. В качестве расширения укажите “csv” вместо предлагаемого ‘dat’.
Нажмите кнопку «Параметры» в окне программы обслуживания прибора. Наведите на изображении кривой на экране стрелку курсора на начало теплового эффекта (при этом стрелка превратится в крестик) и нажмите правую кнопку мыши. Выбранная точка будет отмечена маленьким квадратом. Переместите курсор в область завершения процесса и вновь нажмите правую клавишу мыши. Выбранные точки должна соединить пунктирная линия, а в специальном окне программы появиться значения температур начала и конца процесса и теплового эффекта в джоулях на грамм.
Для окончания измерений следует поднять нагреватель, пинцетом аккуратно извлечь горячую ячейку с образцом и взвесить ее, используя промежуточный керамический сосуд. После этого приступить к обработке результатов измерений.
