Tratarea oțelului ca un vid în metalurgie influențează, după cum se știe, cursul acelor reacții și procese în care participă faza gazoasă.
Faza gazoasă este formată, în special, pe parcursul reacției de oxidare a carbonului (formarea CO), pe parcursul evoluției hidrogenului dizolvat și a azotului dizolvat în metal. precum și procesele de evaporare a impurităților metalice neferoase.
În oțel, există aproape întotdeauna o anumită cantitate de carbon. Echilibrul reacției [C] + [O] = COgas. K = Pso / a [C] a [O] este deplasat spre dreapta atunci când este tratat în vid, oxigenul reacționează cu carbonul pentru a forma monoxid de carbon.
În acele cazuri în care oxigenul din aliaj este în compoziția incluziunilor oxidice nemetalice. o scădere a presiunii asupra topiturii conduce, ca urmare a interacțiunii cu carbonul, cu distrugerea parțială sau completă a acestor incluziuni:
Includeri mai slabe, cum ar fi, de exemplu, MnO sau Cr2O3. sunt restaurate aproape complet; pentru a restabili incluziunile mai puternice, cum ar fi, de exemplu, Al2O3 sau TiO2. este nevoie de un vid foarte adânc. Reducerea concentrației de oxigen în aliaj ("oxidarea" metalului) în timpul tratării în vid datorată reacției de oxidare a carbonului a fost denumită "deoxidarea oțelului carbon".
Reacția de echilibru a 2 [N] = N2gaz când presiunea este de asemenea deplasat spre dreapta, dar azotul din oțel este mai puțin mobil, coeficientul de difuzie din fier lichid este mult mai mică decât cea a hidrogenului [D = (1 * 4) • 10 -4 cm / sec] ca rezultat intensitatea aliajului de purificare de azot sub vid este semnificativ mai mică decât cea a hidrogenului. A vrut vid mai adânc și expunerea prelungită pentru a ajunge la purificarea semnificativă a azotului metalului.
În plus, în acele cazuri în care oțelul conține o înaltă concentrație de impurități metale neferoase (plumb, antimoniu, staniu, zinc, etc.), o proporție semnificativă a vacuumului de prelucrare se evapora.
Trebuie să se țină seama de faptul că, atunci când este prelucrat vid, fierul și impuritățile utile sunt, de asemenea, evaporate (foarte intens, de exemplu, manganul se evaporă). Cu toate acestea, aceste pierderi devin palpabile doar la un vid foarte profund și expunere foarte lungă.
Purjarea oțelului cu gaze inerte
Acest tip de rafinare a oțelului ca purjarea unui metal cu gaze inerte afectează într-o oarecare măsură calitatea produselor metalice finite în același mod ca și tratamentul sub vid. Când se curăță cu gaze inerte, o masă de oțel pătrunde în mii de bule de gaz inert (de obicei argon). Fiecare bule este o "cameră de vid" mică, deoarece presiunile parțiale ale hidrogenului și azotului într-un astfel de bule sunt zero. Atunci când se purjează cu un gaz inert, aliajul este agitat intens, mediatizând compoziția sa; în acele cazuri când se aplică o zgură bună pe suprafața metalului, amestecarea facilitează procesul de asimilare cu o astfel de zgură de incluziuni nemetalice; dacă această zgură are o bazicitate ridicată (și, de asemenea, o oxidare scăzută), se produce și desulfurarea oțelului.
Trebuie avut în vedere faptul că curățarea oțelului cu un gaz inert este însoțită de o scădere a temperaturii aliajului (gazul se încălzește și îndepărtează intens căldură), deci este adesea folosit pentru a controla temperatura metalului în ladă.
masa de metal de operare punct de vedere tehnic mare epurare gaze inerte, în oala de turnare este mai simplă și mai ieftină decât Oțeluri vid, prin urmare, în cazul în care este posibil, de mult timp purjarea gazelor inerte efectuate prin dop poros în partea inferioară a oalei de turnare sau printr-un dop cav, înlocuiește procesarea sub vid. In multe cazuri, purjarea din oțel cu un gaz inert se efectuează simultan cu procesarea vacuum, așa cum cauzate prin suflare de metal viguroasă agitare accelerează procesul de degazare, face aspirarea mai eficientă. Cel mai frecvent utilizat argon ca gaz inert. Atunci când este posibil, producția de clase de oțel pentru simpla calitate din oțel convențional, temperaturi scăzute, argon este înlocuită cu gaz mai ieftin (azot sau abur).
Astfel, atunci când oțelul este curățat cu gaze inerte, se obține:
- amestecarea viguroasă a aliajului, facilitând curgerea proceselor de îndepărtare a impurităților nedorite în zgură;
- media compoziției metalului;
- reducerea conținutului de gaze din oțel;
- facilitarea condițiilor pentru reacția de oxidare a carbonului;
- reducerea temperaturii metalului.
Amestecarea oțelului este o zgură sintetică în metalurgie
Amestecând oțel cu special preparate ( „sintetic“), este de asemenea o metodă de zgură de rafinare a oțelului și permite să se intensifice tranziția în zgură ca impurități dăunătoare care sunt îndepărtate într-o fază de zgură: sulf, fosfor, oxigen (sub formă de incluziuni de oxid nemetalice). În cazurile în care rolul principal în îndepărtarea impurităților aparține fazei de zgură, viteza procesului este proporțională cu aria interfeței.
În mod tipic, metoda de prelucrare a zgurii sintetice din oțel este folosită în primul rând pentru a elimina sulful. astfel încât zgura artificială sintetică este CaO; Pentru a reduce punctul de topire, în compoziția de zgură se introduc Al2O3 sau alți aditivi. Deoarece nu există practic oxizi de fier în astfel de zgură, acesta este în același timp un bun deoxidant. Dacă sarcina este de a curăța aliajul de incluziuni nemetalice dintr-o anumită compoziție, compoziția zgurii sintetice este astfel aleasă. În toate cazurile, sarcina este, în primul rând, obținerea zgurei compoziției dorite și, în al doilea rând, dezvoltarea unei metode de obținere a suprafeței maxime de contact a zgurilor și a fazelor metalice.
Metalurgia pulberilor din oțel pulverizat
Un astfel de aliaj de rafinare ca suflatul în materiale sub formă de pulbere din oțel este de asemenea destinat să asigure un contact maxim al reactanților cu metalul solid injectat. Cu toate acestea, aspectul pozitiv al metodei este acela că reactivul este injectat în jetul de gaz purtător de oțel, care în sine are un anumit efect asupra oțelului. Gazomnositelem poate oxidant (de exemplu, oxigen sau aer) și un agent reducător (de exemplu, gazele naturale) și gaz neutru (de exemplu argon). Pentru a elimina fosfor într-un jet de oxigen este injectat în oțelul unui amestec solid constituit din var, minereu de fier și fluorina pentru îndepărtarea sulfului la metal este injectat într-un curent de argon, un amestec de var și fluorină.
Fluorina este introdus în amestec pentru a mări fluiditatea zgurii. Această metodă poate fi suflat în oțel (într-un jet de gaz neutru sau reducere) sunt reactivi puternici, care, din cauza energiilor de interacțiune mari și metodele convenționale pyroeffect corespunzătoare pentru a introduce în oțelul nu poate fi (calciu, magneziu) sau datorită efectului nociv asupra sănătății periculoase ( plumb, seleniu, telur).
Cresterea accelerată sau direcțională a aliajului are rolul de a îmbunătăți structura lingoului, de a elimina sau de a reduce segregarea, pierderea centrală și porozitatea și defectele similare. Rata de cristalizare a lingoului este proporțională cu diferența de temperatură la frontul de cristalizare și pe suprafața lingoului. Cu cât masa lingoului este mai mare, cu atât mai lent cristalizează și cu atât mai puternic în condiții normale se dezvoltă segregarea și alte fenomene neplăcute.
lingouri din otel refrigerare (aplicate, de exemplu, în turnarea continuă a oțelului) accelerează procesul de cristalizare și un efect pozitiv asupra calității lingoului. Prin reglarea timpului de rezidență a metalului în stare lichidă în matriță sau metal mucegai și viteza de răcire, este posibil să se prevadă o astfel de lingou, care în general nu va fi mai puțin centru dens și un likvatami îmbogățit zonă de cristale orientate aleatoriu.
De obicei, apa este folosită pentru răcirea intensă a suprafeței lingoului (direct sau prin pereții cristalului).
Acești termeni de rafinare generală de oțel pune în aplicare în practică, prin utilizarea unei metode și asamblarea o mare varietate de metode de îmbunătățire a calității oțelului și metal final (profile din oțel, colțuri, foi și alte tipuri de metale) topit.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: