Миграция влаги | Печать |
09.11.10 23:59

На характер и направленность газового потока в литейной форме большое влияние оказывает перераспределение влажности после заливки металла. Изменение влажности по глубине формы и во времени будет определяться общей влажностью смеси, ее состоянием и температурным полем.
При соприкосновении жидкого металла с поверхностью формы происходит процесс испарения воды. При этом, пока вода не испарилась, температура смеси не поднимается выше 373 К. В глубинных слоях формы, имеющих температуру ниже 373 К, происходит конденсация паров воды. Так как последняя сопровождается выделением некоторого количества теплоты, то форма в соответствующих местах нагревается. -Максимальное содержание воды называется критическим [127]. Определение критического содержания воды в смеси дано в [1.27]. Например, 1 г смеси содержит 0,038 г воды и 0,962 г песка. Для нагрева 1 г этой смеси от 288 до 373 К необходимо затратить 18,8 Дж теплоты (удельная теплоемкость кварца равна 0,19 Дж/(кг-К)). Эти 18,8 Дж соответствуют количеству теплоты, которое выделится при конденсации 18,8:539,1 = = 0,035 г воды (539,1 Дж/г — теплота испарения воды) в глубинных частях формы. Таким образом, смесь после конденсации паров будет содержать 0,038 + 0,035 = 0,073 г воды при общей массе смеси 1,035 г, что соответствует 7,1% воды.
Очень сильное увеличение критического содержания воды наблюдается в смесях, содержащих каменноугольную пыль [127]. При кратковременном действии жидкого металла на влажную песчано-глинистую формовочную смесь содержание влаги уменьшается только в слоях смеси, близко расположенных к поверхности металла, а в более отдаленных — влажность увеличивается (рис. 4.49) [123]. Испарение и одновременная конденсация влаги наблюдаются при действии металла в течение 20—30 мин, в результате влажность удаленных слоев формовочной смеси увеличивается примерно на 20—30%. Чем толще залитый слой металла и продолжительность его действия, тем шире зона с низкой влажностью. Последняя мало зависит от исходной влажности смеси (рис. 4.49). Из рассмотрения кривых следует, что максимальная удельная газотворность смесей наблюдается в первые 2—3 мин., а в дальнейшем она убывает пропорционально времени действия металла (рис. 4.50).
При изучении характера распределения влаги по глубине формы после заливки жидкого металла немаловажное значение имеют состав смеси и свойства связующего. В [96] при определении скорости высушивания образцов   различного состава найдено, что удаление влаги из песчаной смеси, содержащей органические связующие материалы (СБ, ГТФ и др.), и в особенности жидкое стекло, происходит быстрее, чем из песчано-глинистой смеси.