Способы раскисления стали   

   Технологическую операцию, при которой растворенный в металле кислород переводится в нерастворимое в металле соединение или удаляется из металла, называют раскислением. Применяют следующие способы раскисления стали: глубинное (донное), диффузионное, обработка синтетическими  шлаками, обработка вакуумом.

   Глубинное раскисление заключается в переводе растворенного в стали кислорода в нерастворимый окисел введением в металл элемента-раскислителя. Элемент-раскислитель должен характеризоваться большим сродством к кислороду, чем железо. В результате реакции образуется малорастворимый в металле окисел, плотность которого меньше плотности стали. Полученный таким способом «осадок» всплывает в шлак. В качестве раскислителей обычно применяют FeMn, FeSi, Al, сплавы редкоземельных металлов.

   Раскисление протекает по следующим реакциям:

   [Mn]+[O]=(MnO); [Si]+2[O]=(SiO2);

   2[Al]+3[O]=Al2O3 тв.;    2[Ce]+3[O]=Ce2O3.

   При этом методе раскисления невозможно получить сталь, совершенно чистую от неметаллических включений, что является существенным недостатком, однако этот метод получил распространение как самый простой и дешевый.

   При диффузионном раскислении раскислению подвергают шлак, уменьшая его окисленность и соответственно окисленность металла. При диф раскислении на шлак дают смеси, в состав которых входят сильные восстановители: углерод (кокс, древесный уголь, электродный бой), кремний (FeSi), алюминий. Окислы железа в шлаке взаимодействуют с раскислителями по реакции:

   (FeO)+[CO]=Fe+COгаз;

   2(FeO)+Si=(SiO2)+2FeO; 3(FeO)+2Al=(Al2O3)+3Fe.

   При этом и концентрация, и активность окислов железа в шлаке уменьшается , а это в свою очередь вызывает уменьшение концентрации и активности кислорода в металле, т.к.  отношение а(FeO)/a[o]  при данной температуре является величиной постоянной. При диффузионном раскислении металл содержит меньше неметаллических включений чем при донном раскислении однако ему присущи следующие недостатки: низкая скорость протекания процесса, продолжительность плавки возрастает, падает производительность агрегата, возрастает износ футеровки.

   В качестве раскислителей применяют  FeMn, FeSi, Al, а также комплексные раскислители: SiMn, SiCa, сплав АМС, сплав КМК. Наибольшей раскислительной способностью обладает Са, наименьшей Mn.

Похожие записи:
  • Внепечные способы обработки стали
  • Производство стали в кислородных конвертерах
  • Слиток малоуглеродистой кипящей стали
  • Термомеханическая обработка стали ЭИ395
  • Упрочнение нержавеющей и быстрорежущей стали
  •