9. Окисление примесей в жидком металле.

Mn

- коэфф. активности

a – активность

Окислению Mn способствует относ-но низкая t, высокая активность FeO и пониженная активность MnO. Mn окисляется до низких концентраций еще в начальный период плавки. Снижению и дополн-му окислению Mn способствует скачивание шлака и наводка большого количества остаточного шлака за счет добавок извести, оксидов Fe и бокситов.

При наличие кислых шлаков резко ум. за счет энергии связи MnO и SiO₂. В этом случае сод-е Mn при прочих условиях будет ниже, чем при наличии основных шлаков.

Cr

В условиях основного сталеплавильного процесса он ведет себя подобно Mn: легко окисляется и переходит в шлак, а при повышении t повыш-ом сод-и Cr₂O₃ вос-ся из шлака. В условиях основного сталеплавильного процесса наиболее устойчивым кислородным соединением Cr явл Cr2O3, в шлаках кислого процесса СrO. Ок-е Cr происходит на границе раздела шлак-Ме по р-и: 3(FeO)+2[Сr]=(Cr2O3)+3[Fe]

Cr2O3 образует сложные хим. соед-я с др оксидами шлака.

Si

Окисление Si возможно в V Ме на пов-ти витающих неМе вкл-ий. При обычном %-ом сод-нии СаО в шлаке, ок-е Si всегда возможно на пов-ти раздела шлак-Ме.

Поверх р-я протекает в 2 стадии:

2(FeO)=2[Fe]+2[O]

[Si]+2[O]=(SiO2)

[Si]+ 2(FeO)= 2[Fe]+ (SiO2)

Ок-ю Si способствует низкая t, повышенная активность FeO, пониж активность SiO2.

10. Десульфурация и дефосфорация жидкого ме. Кинетика деS и деP.

Сера — вредный элемент в чугуне и стали. Высокое ее со­держание в стали вызывает красноломкость — потерю проч­ности стали при температурах ~ 1100 °С, т.е. при темпера­турах прокатки; кроме того, она понижает ударную вяз­кость, коррозионную стойкость, электротехнические свойст­ва и способность к глубокой вытяжке листовой стали. В связи с этим из-за трудности удаления серы в сталепла­вильных печах, доменный процесс стараются вести так, что­бы по возможности сера удалялась из чугуна в шлак.

В сталеплав агрегате S удаляется за счет р-и:

[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)

Условия для удаления S:

1. большое со-е C

2. малое сод-е FeO

3. t 1600

В сталеплав агрегате P удаляется за счет р-й:

5(FeO)=5[Fe]+5[O]

2[P]+ 5[O]= (P2O5)

4(CaO)+ (P2O5)= (4CaO*P2O5)

Cуммарное: 2[P]+5(FeO)+4(CaO)=5[Fe]+ (4CaO*P2O5)

Условия для удаления P:

1. большое со-е C

2. большое сод-е FeO

3. t 1500

11. Теоретические основы раскисления стали. Х-ка элементов-раскислителей.

Раскисление стали

Технологическую операцию, при которой растворенный в ме­талле кислород переводится в нерастворимое в металле сое­динение или удаляется из металла, называют раскислением. После операции раскисления сталь называют раскисленной.

В зависимости от степени раскисления стали:

1. кипящая - явл наименее раскисленной. Для ее раскисления применяется только FeMn

2. Полуспокойная – получается при раскислении FeMn и FeSi. По качеству и св-вам она явл промеж между спокойной и кипящей.

3. спокойная – явл наболее раскисленной и получ при раскислении FeMn и FeSi и Al. Эта сталь явл наиболее качеств-ой, но и наиболее дорогой.

Применяют следующие способы раскисления стали:

1. диффузионное воздействие на Ме шлаком с низким сод-ем оксидов Fe.

2. осаждающее воздействие на Ме непосредственно элементами раскислителей.

3. комбинированное(одновременно воздействие на Ме шлаком и элеметами раскислителей).

Х-ка элементов-раскислителей.

Раскислители бывают в виде сплавов с Fe, в виде сложных сплавов, сост-щих из Fe и др. элементов(комплексные раскислтели) или в виде чистых Ме.

Комплексные : SiMn, АМС(Al,Mn,Si), SiCa,SiAlи др.

К числу сильных раскислителей отн Al. V явл ценным раскислителем и ЛЭ особенно при производстве нестареющих сталей. Сильными, но дорогими раскисл-ми явл Ca, Mg,Zr – применяются при пр-ве стали спец. назначения.

Mn явл слабым, но распрост-ным раскисл-лем. Si применяется при раскислении полу- и спокойой стали и воодится в Ме в виде FeSi. Также для раскисления используют добавки С.