Теоретические основы металлургического производства
  9.4 Минимальное остаточное содержание углерода при плавке в открытых сталеплавильных агрегатах

Характерной особенностью открытых сталеплавильных агрегатов является то, что давление в рабочем пространстве незначительно отличается от внешнего давления. Поэтому парциальное давление CO в удаляющихся из ванны пузырях газа с достаточной точностью можно принять равным 0,1 МПа, что позволяет использовать в расчетах уравнение (9.17).

Согласно уравнению (9.17) минимальное содержание углерода в металле может быть получено при максимальном содержании кислорода. Теоретически возможное максимальное содержание кислорода в железе под шлаком из чистого при температурах конца плавки в сталеплавильных агрегатах составляет 0,2 – 0.25%. Приняв среднее значение [O]maxтеор = 0,23%, получим

т.е. в открытом сталеплавильном агрегате не возможно получить содержание углерода менее 0,01%, даже если шлак состоит только из оксидов железа.

В реальной сталеплавильной ванне в конце плавки содержание оксидов железа в шлаке обычно не превышает 50%. При этом максимальное содержание кислорода в металле составляет 0,10 – 0,12%, а минимальное остаточное содержание углерода в металле не бывает менее

Для некоторых марок стали углерод является нежелательной примесью и содержание его желательно иметь < 0,02%. В этом случае, чтобы избежать значительных потерь железа со шлаком в виде оксидов, обезуглероживание стали в открытых сталеплавильных агрегатах ведут до содержания углерода 0,04 – 0,08%. Дальнейшее обезуглероживание проводят совмещая окислительное рафинирование с вакуумированием или продувкой расплава инертным газом. Эти мероприятия позволяют понизить парциальные давления CO и CO2 в продуктах реакций, в результате чего равновесие реакций (9.9) и (9.10) смещается в направлении образования дополнительного количества оксида углерода.

В некоторых случаях, например, при производстве трансформаторной стали, для понижения концентрации углерода отжигу в вакууме подвергают также готовые листы, т.е. твердую сталь.

  9.4 Минимальное остаточное содержание углерода при плавке в открытых сталеплавильных агрегатах
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ