Взаимодействие растворов жидкого стекла с некоторыми компонентами электродных покрытий

Растворы жидкого стекла в той или иной степени вступают во взаимодействие со многими материалами, применяемыми в качестве компонентов покрытия электродов. В результате обмазочные массы теряют пластичность, затрудняется или делается невозможной опрессовка электродов; покрытие поражается трещинами, становится хрупким, а иногда и вспухает. Степень взаимодействия зависит от состава и характеристик растворов жидкого стекла, а для порошкообразных материалов— от их состава, крупности и состояния поверхности. Во всех случаях степень взаимодействия растет с ростом температуры и времени. Из применяемых в производстве ферросплавов и металлических порошков чаще всего используют ферросилиций, малоуглеродистый ферромарганец и металлический марганец. При прочих равных условиях большей активностью будет обладать ферросилиций, содержащий большее количество свободного кремния; для одного и того же сплава степень взаимодействия определится модулем раствора жидкого стекла, возрастая по мере снижения последнего.

Помимо активности сплавов очень большое влияние на процесс газовыделения оказывает крупность ферросплавов. Дело в том, что реакция между жидким стеклом и порошком ферросплава протекает на поверхности их контакта. Поэтому, чем мельче ферросплав, тем больше величина поверхности и тем более активно протекает реакция взаимодействия.

Известно, что в некоторых случаях под действием влаги сплавы, содержащие в своем составе фосфор, выделяют обладающий специфическим запахом фосфористый водород, который может вызвать отравление. Свойство высококремнйстых сплавов разлагаться под действием влаги (в том числе и атмосферной) необходимо учитывать при организации хранения кускового и особенно измельченного сплава, обеспечивая вентилирование мест хранения.

Взаимодействие с водой и растворами жидкого стекла металлического марганца и ферромарганца может быть изображено в общем виде уравнением Мn+2Н₂О = Мn(ОН)₂+Н₂. Наличие примесей кремния и алюминия активизирует реакцию.

Присутствие фосфора в марганце может привести к выделениям ядовитого фосфористого водорода. Поэтому при организации хранения ферромарганца необходимо выполнять те же меры, как при хранении ферросилиция. Значительно менее активными являются высокоуглеродистые сорта ферромарганца.

С понижением модуля раствора реакция со всеми металлами и сплавами активизируется. Активность таких реакций зависит от состояния поверхности порошков и может быть снижена длительным их выдерживанием или специальной обработкой.

Металлы, стойкие против воздействия щелочей, стойки и против действия растворов жидких стекол; к ним относятся Fе, Сг, Со, Ni W. Малоактивны и сплавы Тi, Сг, Мо, В, Nb с Fе.

Следует иметь в виду рост активности свежеизмельченных порошковых материалов, у которых нарушены межкристаллические и межмолекулярные связи, что можно наблюдать по ярко выраженной щелочной реакции дистиллированной воды, в которую помещен, например, свежеизмельченный мрамор.

С ростом модуля жидкого стекла убыстряется процесс его разрушения. Взаимодействие может быть вызвано также наличием следов различных активных технологических добавок, применяемых в процессе обработки материалов.

Все изложенное показывает, что одной из мер стабилизации процесса изготовления электродов является применение выдержанных измельченных материалов, а также контроль за отсутствием на них активных загрязнителей.