, (2.28)
мұндағы – заттың диффузиялық ағыны;
– диффузия коэффициенті;
∆С – зат концентрациясының градиенті.
Сұйықтың диффузиялық коэффициенті температураға, сұйық тұтқырлығына және диффузиядағы бөлшектің өлшеміне байланысты болып, Стокс – Эйнштейн теңдеуі бойынша анықталады
(2.29)
мұндағы N – Авогадро саны;
k – Больцман тұрақтысы;
– сұйықтың динамикалық тұтқырлығы;
r – диффузиядағы бөлшек радиусы.
Көпшілік жағдайда болат қорыту астауы фазалық бөліну беті әжептәуір үлкен және жаңа фазаның түзілу үрдісі жеңілдеу келетін жүйе болып табылады. Металл – шеген, металл – газ көпіршігі, металл – металл емес кірінді және т.б. бөліну беті жаңа фазаның түзілуін жеделдетеді. Балқыманы оттегімен үрлеу орын алғанда, үрдіс жылдамдығы негізінен массажылжым арқылы анықталады.
Қазіргі қолда бар реакция жылдамдығы константысының өзгеру заңдылықтары мен диффузия коэффициенті туралы деректер жетімсіз.
Болат қорытудың теориялық қағидалары мен өндірістік деректер элементтердің тотығу реакциясының кинетикасында мынадай заңдылықты тұжырымдауға негіз болады: элементтердің жалпы тотығу жылдамдығы оттегінің балқымаға ену жылдамдығына тура пропорционал
υ = (2.30)
мұндағы k – пропорционалдық коэффиценті;
J – оттегінің қарқындылығы.
Қорыта айтқанда, бірнеше сатыдан тұратын күрделі гетерогенді болат алу үрдісінің жылдамдығы, химиялық реакцияның жылдамдығымен емес, үрдістің ең ақырын жүретін сатысының жылдамдылығымен анықталады. Демек реакциялардың жылдамдығы реакциялық зонаға реагенттерді жеткізу мен одан өнімді әкетудің диффузиялық үрдістерімен анықталады.
Реагенттерді реакциялық зонаға жеткізу және реакция өнімдерін әкетуде, фазалар жанасу бетінің үлкен, фазалар тұтқырлығының және фаза аралық кедергінің аз болуының маңызы зор.
Егер фазалар жақсы араласатын болса, онда орын алатын реакциялар турбуленттік диффузия әсерінен үдейтін болады. Конвертерлік үрдісте турбуленттік диффузия коэффициенті жоғары. Оттегімен үрлеу барысында металл мен қож көптеген тамшыларға бөлініп, фазалардың жанасу беті ұлғайып, соның әсерінен реакциялардың жылдамдығы артып, СО көпіршіктерінің әсерінен газметаллқож эмульсиясы түзіліп, беттік құбылыстардың рөлі артады.
Достарыңызбен бөлісу: |