Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 14. 8 april 1952 - Andras erfarenheter - Underjordsförgasning av kol, av Wll - Ändring av ytegenskaperna hos glas, av SHl - Utskiljningshärdning, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 april 1952
335
gasats under fyra månader mellan vertikala borrhål på
15 m avstånd från varandra med en total bredd av det
utbrända området på ca 12 m.
Det termiska utbytet av processen var i brännbar gas
30 ®/o, varjämte erhölls fritt värme och ånga
representerande 25 °/o av kolets värmevärde. Gasens värmevärde
var i genomsnitt 450 kcal/m3, och hade man använt gasen
för kraftalstring hade man fått ut ca 30 kW. Vid
förgasning med luft och vattenångtillsats fick man vid ett prov
följande gasanalys: 15,5 % CO,, 4,9 ">/o CO, 1 °/o CH4,
7,9 H-2, 70,7 % N3, vilket ger det effektiva värmevärdet
440 kcal/m3.
Eftersom gasens värmevärde är lågt, kan man inte sätta
gasens värde högre än 2 pence per therm (25 200 kcal),
varvid man ur 1 t kol utvinner gas för ca 1 £. Högst
hälften av denna summa får användas till
underjordsförberedelserna. Man kommer då för en 0,9 m flöts vid
120 m djup till en ekonomisk gräns med 1 500 borrhål
per km2. En sådan flöts beräknas ge en effekt på ca
10 000 kW under något tiotal år.
Man har ännu inte i detalj utrett hur elenergin skall
alstras. Möjligen kan man tillföra gasen under tryck till
en gasturbinanläggning. I detta fall är det inte av så stor
betydelse att ha ett högt värmevärde, utan det är viktigare
att hålla ett konstant värmevärde på gasen, kanske endast
250 kcal/m3. Det är möjligt att man kan driva förgasningen
så, att gasflödet kan avpassas efter elkraftbehovet. Vid kol
med hög svavelhalt bör man kunna utvinna svavel som
biprodukt (Journal of the Institute of Fuel mars 1951). Wll
Ändring av ytegenskaperna hos glas. Vid tillverkning
av glas ingår alltid alkalioxider i mängen, huvudsakligen
som soda, natriumsulfat, borax, pottaska och salpeter. De
verkar som flussmedel och är nödvändiga för att
smältningen skall kunna utföras vid rimlig temperatur, men i
det färdiga glaset är de mindre önskvärda. Alkalijonerna
ger nämligen hög värmeutvidgningskoefficient och dålig
kemisk resistens.
Av stor betydelse är, att alkalijonerna vid glasets kylning
vandrar mot glasytan, varigenom dennas egenskaper blir
sämre än den övriga glasmassans. Detta beror på att glaset
strävar att få så låg ytspänning som möjligt och att denna
sjunker med stigande alkalihalt. Andra processer, som
inverkar på glasets ytegenskaper, är strukturändringar under
kylningen, förångning av alkali från ytan och inverkan av
omgivande medier.
Vatten eller syror löser ut alkali och i mindre mängd
andra komponenter ur en glasyta. Den utlösta mängden
minskar vid upprepade urlakningar och blir så småningom
konstant. De reaktioner, som härvid sker, kan betraktas
som basutbyte, i det att Na+ och i viss mån Ca++ byts mot
H+. Ytan övergår härvid till en mer eller mindre svårlöslig
kiselsyragel, och bindningarna mellan kisel och syre
påverkas obetydligt. Man kan därför öka glasets kemiska
resistens genom urlakning med vatten eller syror.
Alkaliska vätskor förmår däremot bryta
kisel-syrebind-ningar under bildning av sådana grupper som —Si—ONa
och HO—Si—. Glasytan förstörs, utan att ett skyddande
kiselsyraskikt uppstår. Låter man ett vattenskikt stanna
kvar vid en glasyta, blir det alkaliskt och reagerar med
kiselsyragelen. På grund härav får glasytan fläckar och
beslag, som inte kan tas bort. Liknande beläggningar
uppstår ofta på insidan av flaskor, som lagras i fuktiga lokaler.
Om glas utsätts för ugnsgaser vid kylningen, får det
bättre kemisk resistens. På dess yta bildas en blåvit
beläggning, "hyttrök", som sedan gammalt ansetts gynnsam.
Man har t.o.m. kastat in svavel i kylugnarna för att få
fram hyttrök. Denna består nämligen i huvudsak av
natriumsulfat, som kan tvättas bort med vatten. Härvid
avlägsnas alkali ur glasytan, och man får ett glas med
förbättrad kemisk resistens. Effekten är mycket beständig, så
länge glaset inte utsätts för alkaliska vätskor. Sådana löser
nämligen bort det skyddande kiselsyraskiktet.
Svavelbehandling av glas behöver naturligtvis inte
nödvändigt ske i direkteldade kylugnar. Vill man utnyttja de
fördelar, som elugnar erbjuder, kan svavlingen ske direkt
efter blåsning eller gjutning av glasföremålen, dvs. före
kylningen. Vid den höga temperatur, som de då har
räcker en mycket kortvarig kontakt med svaveldioxid.
Man kan emellertid ändra glasytors egenskaper på andra
sätt. Natriumjonerna kan sålunda bytas ut mot silver- eller
kopparjoner. Detta är första steget vid försilvring och är
av stor betydelse vid tillverkning av speglar.
Förfaringssättet består i princip av utbyte av Na+ och H+ genom
urlakning med vatten eller syra eller genom svavelbehandling
vid mindre än 400°C. Vätejonerna ersätts sedan med
silver-eller kopparjoner.
Avalkalisering ökar inte bara glasets kemiska resistens
utan också dess hållfasthet. Brott vid dragpåkänning
börjar med en utvidgning av ofta för ögat osynliga sprickor,
som alltid finns i en glasyta. Glasets draghållfasthet kan
därför ökas genom att avlägsna dessa yteffekter, vilket kan
ske genom att sätta ytskiktet under tryckspänning. Det är
just detta man gör vid snabbkylning, härdning, av glas.
Om man emellertid avalkaliserar glasytan på lämpligt
sätt, får ytskiktet lägre utvidgningskoefficient än det övriga
glaset. Därför drar det ihop sig mindre vid avkylning,
varigenom tryckspänningar uppstår i det. På detta sätt kan
man förklara erfarenheten, att glas, som utsatts för sura
ugnsgaser vid relativt hög temperatur, t.ex. över 500°C,
får större hållfasthet än glas av samma smälta, som inte
påverkas av gaserna (B Simmingsköld i Glasteknisk
Tidskrift maj—juni 1951). SHl
Utskiljningshärdning. Omkring 1900 iakttogs första
gången utskiljnings- eller åldringshärdning. Man fann
nämligen, att submikroskopiska partiklar av den ena
komponenten i Duraluminium, en aluminium-kopparlegering,
utskildes vid lämplig behandling, varvid materialets
hållfasthet och hårdhet växte. Sedan dess har man funnit, att
denna egenskap är gemensam för vissa legeringar,
nämligen fasta lösningar med en med temperaturen avtagande
löslighet.
Om temperaturen för en sådan ändras, ändras också den
ena komponentens löslighet i den andra, och man kan
därför genom att kyla en legering snabbt åstadkomma en
övermättad, fast lösning. Vid utskiljningshärdning är
första steget att lösa den härdande komponenten i den
andra. Detta sker genom upphettning till en relativt hög
temperatur, som dock ligger under legeringens
smältpunkt. Därefter kyls snabbt, för att det härdande ämnet
skall förbli i lösning.
Man har då fått en övermättad lösning, ur vilken
submikroskopiska partiklar långsamt faller ut och bakas
samman till små, diskreta partiklar i den kristallina
grundstrukturen. De utfällda kornen ger spänningar i den
normala kristallstrukturen, varigenom materialets hårdhet och
hållfasthet ökas. När de utfällda partiklarnas storlek växer,
växer dessa egenskaper först till ett maximum men avtar
sedan åter.
Åldringsprocessen utförs vid olika temperaturer och under
olika lång tid för olika legeringar. I allmänhet sker den
snabbare vid högre temperatur, om denna ligger under den,
vid vilken den härdande komponenten löses fullständigt.
Samtidigt blir den maximala hårdheten lägre. Genom
lämplig reglering av temperatur-tidsförhållandet kan man
därför ge legeringen optimala fysikaliska egenskaper.
Att åldringshärdningen beror på utfällning av en
inter-metallisk förening hade visats i början av 1920-talet, men
processens natur var okänd och är det delvis ännu. De
flesta undersökningarna har utförts med en
aluminiumlegering innehållande ca 4 % koppar. Vad som händer i
denna vid utskiljningshärdning är i stort sett känt.
Kopparn är fullständigt löst i fast aluminium vid ca
500°C. Kopparatomerna ingår då i aluminiums
kristall-gitter, i vilket de ersätter aluminiumatomer. Vid kylning i
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
