Теория металлургических процессов
  12.4 Основные способы раскисления металла

Для понижения концентрации растворенного в металле кислорода в промышленных условиях чаще других используют следующие три различающихся по принципу удаления кислорода из металла способа раскисления: осаждающее, экстракционное (диффузионное) и вакуумно-углеродное.

Осаждающее раскисление заключается в том, что основную часть растворенного в металле кислорода переводят в нерастворимые оксиды элементов-раскислителей, которые вводят непосредственно в жидкий металл. Плотность абсолютного большинства оксидов меньше плотности жидкой стали, поэтому они всплывают из металла и частично удаляются в шлак.

Этот способ раскисления стали получил наиболее широкое распространение главным образом благодаря простоте его реализации. Главным его недостатком является то, что за время отстаивания ковша из металла всплывают только наиболее крупные неметаллические включения. Значительная часть образовавшихся при раскислении неметаллических включений остается в стали вплоть до ее затвердевания.

Экстракционное раскисление состоит в том, что металл выдерживают в контакте со шлаком, содержание оксидов железа в котором во много раз меньше, чем в шлаке периода окислительного рафинирования. При этом по мере приближения системы к состоянию равновесия концентрация кислорода в металле уменьшается, приближаясь к равновесной с новым раскислительным шлаком. Этот процесс протекает путем диффузионного переноса части кислорода из металла в шлак, поэтому этот способ обработки называют также диффузионным раскислением.

Преимущество экстракционного раскисления перед осаждающим состоит в том, что металл не загрязняется продуктами раскисления. Однако этот способ обработки требует дополнительного расхода шлакообразующих материалов, энергии и значительно увеличивает продолжительность плавки.

Вакуумно-углеродное раскисление основано на смещении равновесия реакции

[C] + [O] = {CO} - (12.22)

в направлении образования дополнительного количества оксида углерода при понижении парциального давления СО в продуктах реакции.

Главным преимуществом вакуумно-углеродного раскисления является то, что газообразные продукты реакций полностью удаляются из металла. Однако реализация этого способа обработки связана с необходимостью наличия достаточно сложного и дорогостоящего оборудования.

  12.4 Основные способы раскисления металла
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ