убит стомана

Дезоксидация стомана (стоманени дезоксидация)

Намаляването на съдържанието на кислород в стомана или обвързване в достатъчно стабилни съединения, наречени дезоксидация на стомана.

методи дезоксидация стомана

По време на кристализация в форми или форми въглероден взаимодействие с протича кислород, и дори подобрена поради кислород сегрегация, т. Е. увеличи съдържанието му в матерната луга поради ниската разтворимост в твърдо метал. Това води до образуването на газообразен въглероден монооксид и ефекта на кипене. Ако възникне много бързо тази на кипене, металът се издига ( "кипенето"), след това се понижава и слитък или отливка се получава не гъста, газ-порест и неподходяща за използване. За да се получи висококачествен слитък кипене трябва да се регулира или напълно предотвратени. В първия случай получената стомана, наречена кипяща, във втория - добро.

Най-често срещаният метод за отстраняване на кислород стомана е дълбочина (утаител) дезоксидирането. Тя се прилага в производството на стомана всички стоманодобивни единици и се провежда в метална легиран (оттук и "дълбочина") на елементите, свързващи кислород в оксиди са достатъчно силни. По-малко или пълно отстраняване на включванията на оксид формира - дезоксидиране продукти е резултат от тяхното отлагане - плаваща или отстраняване и преходен метал се влива в шлаката или твърда повърхност интерфаза.

Нека разгледаме процесите, които протичат по време на отстраняване на кислород, с акцент върху дълбока деоксидирането

Когато дълбоко деоксидиране метал се въвежда в елементи деоксидирането, които при дадените термодинамични условия (състав, температура, налягане) оксиди, по-трайни от FeO и неразтворими в стомана. Ако е необходимо, получаване убити стомана елемент дезоксидатор трябва да има при тези условия по-висок афинитет към кислорода в сравнение не само с желязо, но и с въглерод, за да се изключи възможността от decarburization реакция и мехурчета CO.

дезоксидатор взаимодействие на (R) с кислород в метала обикновено могат да бъдат написани чрез взаимодействие:

m [R] + N [O] = RMON (1 58)

Равновесната константа характеризира деоксидирането способност елемент. Често се пренебрегва коефициенти на активност, се записва под формата на уравнение (60), експресиращи концентрации деоксидиране способност на продукта вместо дейности:

Ако съотношението пренебрегване активността кислород в двоичен Fe-О сплавта при ниски концентрации оправдани, не винаги е приемлив в случай на въвеждане на метални редуктори. Както се вижда от таблица 1, която показва параметрите на елементи за взаимодействие в течно желязо, такива метали като алуминий, титан, силиций, които са елементи, които премахват кислород от стомана, което води до съотношение намаляване кислородната активност. Най-малко намаление причинени суспенсия като манган и хром. Характерно е, обаче, че всички акцептори причиняват намаляване на кислородната активност на метал. Това е съвсем естествено, тъй като енергийните взаимодействие Редуцираните и кислорода е по-голяма от енергията на взаимодействието на желязото с кислород.

Таблица 1. Ефект на манган на силиций способност деоксидиране

Следователно, деоксидирането не само свързва кислорода в съединенията излъчвани под формата на оксид включвания, но също така да доведе до намаляване на активността на оставащото в разтвор кислород.

Фигура 1. деоксидирането способност елементи

В процеса на производство на стомана дезоктизирам метала, предотвратяване на окислителната реакция на въглерод, силиций и може да бъде разположен под всички елементи (виж фигурата), най-силният от които са суспенсия редкоземни метали -. Церий и лантан. Въпреки силиций възстановители способност само малко по-ниска от въглерода и степента на разделяне на въглероден значително по-горе. Поради това, както е отбелязано, възстановители един силициев слитък получи здрав не може да бъде убит стомана; интензивен въглерод сегрегация води до неговото взаимодействие с кислород, с образуването на въглероден окис мехурчета. Плътната слитъка трябва да се използва и по-силни, отколкото чистачи силиций. От тези редуктори голямото приложение получи алуминий.

елементите въглерод намира по-горе (вж. фигура), характеризиращ следователно по-малко деоксидиране способност не може да предотврати реакцията на въглероден окисление. Въпреки това, в процеса на кристализация на мека стомана при ниска температура течен метал те взаимодействат с кислород, намаляване на интензивността на окислението на въглерод. Това се използва в производството на рамки стомана, за които регулиране на кипене обикновено се прилага манган, и понякога - ванадий.

Фигурата показва деоксидиране способността на отделни елементи в тяхното прилагане. Както е показано, когато се прилагат едновременно някои елементи могат да повлияят на способността на други деоксидиране. Това се случва при практическите условия производствени убити стомана, която е деоксидирана, за да се получи достатъчно ниско съдържание на кислород в метала и неметални включвания, най-подходящи за отстраняването им от стомана и неговото влияние върху свойствата.

8%. Въпреки това, равновесието между калций и кислород не може да бъде постигната поради високата еластичност на калциеви изпарения незначителни и неговата разтворимост в течен чугун и стомана.

температура калциев кипене при нормално налягане е 1440 ° С еластичността си пара при температура от 1600 ° С е 180 кРа (1.8 атм). Освен това, според някои проучвания, стопената стомана не е разтворим. Следователно, калциев реагира с кислород в стоманата само по време на въвеждането му и бързо се отстранява от метала в газообразно състояние.

Дезоксидация манган се използва в производството на почти всички кипене и беше тихо. Това се дължи на особеностите на неговата деоксидиране ефект върху стоманата, самостоятелно или в комбинация с други редуциращи агенти, както и влиянието върху характера на неметални включвания.

Деоксидирането способността на Mn редица изследователи изучават чрез определяне на неговото разпространение равновесие между шлаката и метала.

Тъй като металът се поставя в равновесие с шлака FeO-МпОг система, концентрацията на кислород е пропорционална на молната фракция на железен окис в шлаката, която експресира значително съотношение [% O] / (FeO).

Фигура 1. равновесната концентрация на манган и кислород в желязото

Въпреки това, способността деоксидиране на Mn увеличава с намаляване на температурата. Следователно, когато охлаждане на стоманата на манган температура на кристализация може да дезоктизирам метала. Това е от съществено значение в производството на рамки стомана, което един деоксидирана Mn. Манган добавки кипи регулира интензитета на стомана във формата. Деоксидирането ефект в този случай се появява поради метала и охлаждане в резултат на отделяне на кислород.

Дезоксидация силиций стомана

Силицият се използва като дезоксидиращ в производството на почти всички убити стомана, поради високата си деоксидиране сила и благотворното влияние върху характера на неметални включвания.

Активно силика твърдо вещество (т.т. = 1710 ° С) е равна на единица, и поради това не се счита за константа в уравнението.

Зависимостта на температура на константата на равновесие на температура, се изразява с уравнението:

Както се вижда от таблицата, силиций причинява съотношение намаляване кислородната активност. Едновременно с това, коефициентът на активност на силиций варира в зависимост от концентрацията на концентрация и кислород. Въпреки това, беше установено, че задоволителна консистенция запазва продукта от концентрации на маса, изразена чрез уравнението (2) (без активност фактори):

[Si,%] 0,01 0,1 0,2 0,3

[O%] 0.0530 0.0170 0.0110 0.0095

При определяне на дезоксидация равновесие константа на силиций стомана съгласно уравнението (1) и продукта от равновесната концентрация съгласно уравнение (2), се приема, че дезоксидация продукт е силициев диоксид. В действителност това не винаги е така. Когато дезоксидация на силиций заедно с твърд силициев двуокис, образуван от железни силикати, кълбовидни форма, която показва, че те са в течно състояние. Следователно, като се има предвид въпрос на способността на редуциращ силиций, е необходимо да се вземат предвид условията за образуване на течни продукти дезоксидация (FeO + SiO2 (г):

FeO (ж) + SiO2 (w) = [Si] + 3 [O] + [Fe]; (3)

Като се има предвид размера на активност дезоксидация продукти от уравнението (3) при 1600 ° С, получен чрез:

К '= [Si%] [% O] 3 = 2,52 х 10-7. (4)