Металлургия » Теоретические основы сталеплавильных процессов. » Общая физико-химическая характеристика сталеплавил » Остаточное содержание примесей, оксиды которых образуют самостоятельную конденсированную фазу. Часть 1

Остаточное содержание примесей, оксиды которых образуют самостоятельную конденсированную фазу. Часть 1

 (голосов: 0)
Остаточное содержание примесей, оксиды которых образуют самостоятельную конденсированную фазу.
Окисление примесей металла с выделением продукта реакции в виде самостоятельной конденсированной фазы возможно только тогда, когда рассматриваемый элемент является единственной примесью железа, и плавку ведут в нейтральном и высокоогнеупорном тигле или когда реакция протекает в объеме металла и продукты ее не контактируют с футеровкой, например при осаждающем раскислении. Можно считать, что эти реакции протекают в идеализированных условиях.
Все оксиды в условиях контакта с жидким железом, содержащим кислород, могут иметь более или менее постоянный состав только в твердом состоянии, так как в жидком состоянии они, растворяя оксиды железа, образуют шлаковую фазу переменного состава. Соединения с FeO оксидов окисляющихся элементов могут образовать самостоятельную фазу более или менее постоянного состава тоже лишь тогда, когда эти соединения выделяются в твердом состоянии.
Окисление элементов с выделением продуктов реакции в самостоятельную фазу в общем виде можно представить уравнениями:
Остаточное содержание примесей, оксиды которых   образуют самостоятельную конденсированную фазу. Часть 1





Активность оксида для первой реакции равна единице ( a EmOn=1), для второй является постоянной величиной, меньшей единицы (a EmOn = С; С< 1), поэтому константы равновесия этих реакций характеризуются выражениями:
Остаточное содержание примесей, оксиды которых   образуют самостоятельную конденсированную фазу. Часть 1

В каждый данный момент плавки, по крайней мере в период рафинирования, температура металла и содержание в нем кислорода имеют вполне определенные значения, которые можно считать известными величинами. Зная температуру, можно определить КЕ. Следовательно, по уравнениям (10) и (11) можно определять остаточные содержания примесей в металле. Как видно из этих уравнений, основная закономерность протекания реакций, продукты которых выделяются в виде самостоятельной конденсированной фазы, в смысле равновесного остаточного содержания примесей в металле, может быть сформулирована так;
Для данного элемента остаточное содержание его в металле при заданной концентрации кислорода определяется только температурой, т. е. при постоянной температуре заданному содержанию кислорода в металле соответствует только одно определенное остаточное равновесное содержание элемента, причем это остаточное содержание элемента не зависит от начальной его концентрации.
От начальной концентрации элемента зависит только количество выделяющейся оксидной фазы - высокая начальная концентрация приводит к выделению оксидной фазы в большем количестве, и наоборот.
Для многих элементов реакции их окисления с выделением продукта реакции в виде самостоятельной фазы изучены и для определенных температур равновесные соотношения между содержанием элемента и кислорода в металле известны. На диаграмму рис. 3 нанесены эти равновесные кривые для температуры 1600 °С и на них наложены две характерные области возможного содержания кислорода в сталеплавильной ванне: для высокого и низкого содержания углерода, а также [O]mах. Сопоставляя эти величины, можно для данной температуры установить, какие элементы и до каких остаточных содержаний окисляются при той или иной степени окисленности металла.
Остаточное содержание примесей, оксиды которых   образуют самостоятельную конденсированную фазу. Часть 1
Печать

РЕКЛАМА

Видео металлургия

Счетчики