Таблица 2. Коэффициент JTтеплопередачи сквозь двухслойную стенку матрицы литьевой формы и слоя отложений в сравнении с вариантом отсутствия отложений

Примечание. Коэффициент теплопередачи А"рассчитан по формуле (4); исходные данные для расчета см. в табл. 1.

Таблица 3. Влияние ингибиторов коррозии и отложения солей серии СП-В и исходного состояния поверхности образцов стали 20 на скорость их коррозии (мм/год) в технической воде с различной температурой Т

Примечание. Жесткость воды - около 10 моль/м3; содержание концентратов ингибиторов - 5 % масс.

и в системах охлаждения литьевых форм в частности имеет давнюю историю. Ряд зарубежных и отечественных фирм предлагает для этого различные средства [3], которые, однако, нельзя признать универсальными. Широко применяемые сейчас ингибиторы коррозии и накипеобразования для воды часто содержат хром, цинк, амины и другие вещества, которые являются токсичными, экологически опасными. Некоторые нетоксичные ингибиторы коррозии — фосфаты, силикаты, карбонаты и т. д. — способствуют образованию отложений. Большинство ингибиторов неэффективно защищает металлические поверхности во влажной атмосфере или в среде, лишь частично покрывающей металлическую поверхность.

Специалисты ООО «Спектропласт» (Москва) разработали и освоили промышленный выпуск комплексных добавок — водорастворимых концентратов ингибиторов коррозии и отложения солей серии СП-В. Эти концентраты позволяют уменьшить коррозионную активность воды и ее склонность к образованию отложений при одновременном уменьшении коррозионной агрессивности паров воды. Они нетоксичны и экологически безопасны, имеют санитарно-эпидемиологическое заключение, рекомендующее их к промышленному применению, включая их использование на пищевых производствах и в жилых помещениях. Концентраты СП-В вводятся в воду в количестве от 0,5 до 5 % масс, в зависимости от качества воды и марок сталей, температуры и длительности эксплуатации термостатируемого объекта. Применение ингибиторов коррозии и отложения солей позволяет резко снизить скорость коррозии металлов, как при комнатной, так и при повышенной температурах (табл. 3 и рис. 4).

Следует заметить также, что значительная шероховатость поверхности каналов охлаждения с накипно-коррозионным слоем (см. рис. 4, б) способна при определенных условиях вызвать изменение режима течения воды в пограничном слое с ламинарного на турбулентный и существенно повысить тем самым гидравлическое сопротивление в системе охлаждения, снизив при этом эффективность теплообмена в литьевой форме.

Промышленному выпуску комплексных добавок предшествовали разнообразные испытания. Так, проводилась сравнительная оценка образцов при различных способах их погружения в водную среду без ингибиторов и с концентратами ингибиторов марки СП-В 10-0. При этом было, например, установлено, что при отключении каналов охлаждения литьевой формы от поступления воды та часть каналов, которая находится в парогазовой фазе, существенно активнее подвергается коррозионному воздействию, а применение концентратов ингибиторов приблизительно на порядок уменьшает скорость коррозии металлов в парогазовой фазе.

Таким образом, благодаря концентратам ингибиторов серии СП-В в значительной степени повышаются:

• стабильность и интенсивность теплообмена в литьевой форме;

• скорость охлаждения отливки и, следовательно, производительность процесса литья.