Резкое охлаждение

Минералогический состав, лабораторных отливок, полученных по ускоренному режиму, такой же, что и у отливок полигонного производства. Содержание мелилита достигает 65%. Размеры кристаллов в пределах до 0,8X0,08 мм. Отличительной особенностью лабораторных отливок являются дендритные структуры, образованные скелетными кристаллами мелилита.
Дендритные скелетные формы роста кристаллов — признак недостаточно благоприятных условий их развития. При дальнейшем росте кристаллов ветви скелета утолщаются до полного срастания в монокристаллы. На развитие кристаллов в скелетной форме влияют наличие примесей в расплаве, неравномерность диффузии и условия теплоотвода. Поскольку образование дендритных или порфировых структур обусловлено различием в температурных режимах кристаллизации, очевидно, основную роль в образовании дендритных кристаллов играют условия теплоотвода. Процесс кристаллизации в данном случае рассматривается как процесс отвода теплоты кристаллизации. Ввиду более высокой теплопроводности кристаллов по сравнению с жидкостью их скелетные ветви служат каналами для отвода тепла из расплава, что обеспечивает им быстрое развитие.
Выше было указано, что порфировые структуры отливок образуются тогда, когда расплав охлаждается сравнительно медленно и кристаллизация протекает в основном при повышенных температурах (1250-1350°С). Образование дендритных структур происходит ниже 1150°С. Технология производства шлаковой пемзы, проверенная на установке Верхне-Синячихинского металлургического завода, основана на выдержке расплава при промежуточной температуре 1180-1270°С. При этом способе расплав из летки домны поступает вначале в рабочий зазор между охлаждаемыми водой валками, а затем в виде широкой тонкой ленты поступает в теплоизолированный думпкар, где происходит вспучивание расплава и образование шлаковой пемзы. Оптимальная начальная температура расплава в думпкаре, обеспечивающая получение шлаковой пемзы, составляет 1227° С.