CC BY
9
ливатели; в карамельном и бисквитном цехах необходимо оборудовать эффективную приточно вытяжную вентиляцию.
Особое внимание должно быть уделено предупредительному санитарному надзору. Исследование и технологические испытания ряда вентиляционных систем на кондитерском производстве показали, что их неудовлетворительная работа во многом зависит от дефектов проекта (Л. С. Донин). При установке и монтаже оборудования следует уделять должное внимание виброизоляции.
ЛИТЕРАТУРА
. _ г • • •
Донин Л. С. Гиг. и сан., 1961, № 5, стр. 60.—Журавлева Е. И., Корма-
нов С. И., Т о к а р е в Л. И. и др. Технология кондитерского производства. М., 1962..—
Супоницкий М. Я., Чебанова О. В. Вопр. пит., 1960, № 6, стр. 51.
Поступила 25/УП 1963 г.
✓ _ УДК 613.633-073.75 : 621.745.35
СОСТАВ ПЫЛИ ЭЛЕКТРОПЛАВИЛЬНОГО ЦЕХА ПО ДАННЫМ
РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА
• _
Р. А. Нищий
Златоустовская городская санэпидстанция
В результате различных металлургических процессов, протекающих при высоких температурах, образуются сложные по своей структуре соединения, которые, очевидно, и должны выбрасываться в воздушную среду производственных помещений в виде пыли и газов.
Большинство существующих методов не позволяет установить истинную структуру видов пыли. Мы применили с этой целью метод рентгеноструктурного качественного фазового анализа, который используют для определения структурного состава выплавляемых сталей.
Отбор проб пыли производили на 10-тонных электродуговых сталеплавильных печах электросталеплавильного цеха № 2 Златоустовского металлургического завода. Пыль отбирали на 3 печах на протяжении 30 мин. путем осаждения ее в металлические банки и с помощью ротационной установки. Пробы отбирали на расстоянии-1 м от рабочего окна и непосредственно над сводом электродуговых печей. Всего было взято 66 проб при основных процессах выплавки 11 марок сталей (ЭИ602, 18Х2Н4ВА, ЭИ961, ЭИ437Б, Х18Н10Т, ШХ15, ЭИ60, ЭИ415, 38ХМЮА, ЭИ636> 6ХВ2С). ¿u
Исследовали пробы пыли в лаборатории рентгеноструктурного анализа металлургического завода при участии начальника лабораюрии физика И. Бразгина, инженера В. Ивановой, В. Депутатова и др.
Образцы проб пыли 11 марок сталей изготавливали в виде столбиков — «капилляров» — диаметром 0,5 мм.
Обычно структуру различных соединений методом рентгеноструктурного анализа изучают на образцах металла. Мы же имели дело с мелкими частицами пыли, из которых невозможно было изготовить «сплошные» образцы. Поэтому исследуемый порошок смешивали с аморфной массой (50% каучука и 50% пушечного сала), что дало возможность связать частицы пыли и придать прочность образцам. Приготовленную смесь набивали в стеклянный «капилляр» с диаметром отверстия 0,5 мм, а затем наполовину выталкивали. Тем самым удалось приготовить образцы, которые можно было подвергнуть рентгеновскому облучению. «Капилляр» помешали в рентгеновскую камеру цилиндрического типа «РКД» диаметром 57,4 мм, предназначенную для исследования поликристаллических материалов.
В результате взаимодействия рентгеновых лучей с веществом объекта возникала система отраженных лучей, которые, воздействуя на рентгеновскую пленку, давали определенную систему линий — рентгенограмму.
Задача качественного фазового анализа состояла в том, чтобы по полученной рентгенограмме найти все вещества (фаш), входящие в состав образца, и установить структуру соединений. В наших исследованиях для расчетов использовалось общее уравнение дифракции рентгеновых лучей — уравнение Вульфа-Брегга:
* 2dsin в = /(X,
где d — межплоскостное расстояние для данного семейства кристаллографических плоскостей (т. е. для данного угла отражения лучей); в — угол отражения;
X — длина волны рентгеновского излучения; К — порядок отражения (при наших расчетах К-1).
Значения d к настоящему времени рассчитаны теоретически или уже получены' экспериментально, почти для всех известных веществ (т. е. возможных для данной структуры углов) и сведены в таблицы межплоскостных расстояний. Суть расчетов сводится к измерению расстояний между симметричными линиями на полученной; рентгенограмме (2L); по радиусу камеры находят утл в.
2 L — 4 Я6-вради0„= YJ--+ в« = Y^-57,4,
где R — радиус камеры.
В наших исследованиях 2R = 57,4 мм, поэтому в = L мм. По уравнению» 2d sin 0 = К\ рассчитывали значения d и сравнивали с таблицами. \ бьпа известна. Съемку проводили на трубках с хромовыми и медными анодами (на других анодах мы не смогли добиться нужного изображения), для которых \ соответственно равна 1,541 А и 2,288А.
Благодаря применению рентгеноструктурного качественного фазового анализа нам удалось установить истинную структуру основных соединений пылевых частиц, выбрасываемых из электродуговых печей. При этом ни одного элемента в чистом виде небыло обнаружено. Простейшими структурными соединениями оказались Мг^О, А120з, Si02, Рез04, TiN, Cr2N. Большинство же обнаруженных соединений представляло сложные растворы твердых окислов: алюмомагниевая шпинель М;?0-А120з монтичелит СаО • MgO * Si02, железомагниевая шпинель MgO • Fe2C>3, мервинит ЗСаО • MgO • 2Si02f оливин 2(Fe,Mg)2 • Si04, алюмосиликат с примесью кальция 2СаО • А1203 • Si02 и др.
Во всех 66 исследуемых пробах пьпи были обнаружены сложные силикатные соединения, а их наличие в образцах незначительно зависело от марки выплавляемой стали. Специфичными оказались только нитрид хрома (Cr2N) для хромсодержащих сталей нитрид титана (TiN) для титановых сплавов; алюмосиликат кальция, корунд (А1203), алюмомарганцевая шпинель (МпО • А120з) и алюмомагниевая шпинель обнаружены в марках сталей со значительным содержанием алюминия.
Структурный состав плавильной пыли, выбрасываемой в воздушную среду производственных помещений электросталеплавильных цехов, и его относительное постоянство дали нам основание предполагать, что пыль из электродуговых печей образуется при взаимодействии огнеупорных материалов (футеровки печи) прежде всего с плавильными шлаками. Только в некоторых случаях, когда в выплавляемой стали содержится очень большое количество какого-то элемента, например, хрома, титана, марганца (до 70—80%), в сталеплавильной ~ыли обнаруживают нитриды хрома, титана и т. д.
Таким образом, благодаря рентгеноструктурному фазовому анализу в исследуемых образцах плавильной пыли обнаружен ряд сложных структурных соединений, которые ранее не удавалось установить ни одним из известных методов; эти соединения содержатся в пыли в относительно больших количествах (чувствительность метода рентгеноструктурного анализа позволяет определять наличие различных соединений при их содержании в образцах не менее 10%).
Выводы
1. Рентгеноструктурный качественный фазовый анализ может быть применен при изучении структуры различных соединений, содержащихся в пыли сталеплавильных цехов.
2. Пыль, выделяемая из электродуговых печей в воздушную среду производственных помещений, состоит в основном из сложных по своей физико-химической структуре соединений и только в незначительной части из некоторых окислов. Ввиду того что эти соединения содержатся в воздушной среде производственных помещений, требуется изучить их действие на организм в эксперименте.
3. Большой процент силикатных соединений в плавильной пыли и относительно-постоянный ее состав, мало зависящий от марок выплавляемых сталей, дают основание предполагать, что содержание этой пыли зависит прежде всего от взаимодействия« огнеупорных материалов (футеровки печи) с плавильными шлаками и в меньшей степени с выплавляемым металлом.
Поступила 30/IV 1963 г
