O2, S, Р, N, Н2, други по-малко (As) дори в малко количество отрази негативно върху свойствата на желязо и неговите сплави. Получаване на подходящо качество се постига чрез намаляване на метала в определени граници на вредни примеси по различни методи в зависимост от характеристиките на всеки примес.
Дезоксидация на стомана - отстраняване на разтворен кислород. В оксидативен рафинирането на намаляване на примеси в метала с по-голям афинитет към кислорода от желязо концентрация на кислород се увеличава. Въглероден окислява по-късно от други компоненти и концентрацията на С в метала определя ограничен. окисляемост метал през decarburization и рязко се увеличава особено на въглеродно съдържание от по-малко от 0.2. Действителната концентрация на въглерод в метала в края на рафиниране за различни класове стомана nahorditsya в диапазона 0.02-0.05%. При охлаждане на метала ще продължи decarburization реакция с селективна кристализация. Както кристализация на останалата течност се постепенно обогатен с примеси. По-специално въглерод и [О] концентрацията които по всяко време се съхраняват за по-дълго равновесие decarburization реакция, която осигурява нейната непрекъснат поток. Част от газовите мехури остане в консолидирането на метала, което го прави везикулозна. Тъй като кислород свръхнасищане метални оксиди желязо стойка. При намаляване на температурата на разтворимостта на O2 в желязо намалява рязко, което води до увеличаване на фазата на оксид в границата на зърната. Това явление се нарича крехкост. Изключително висока концентрация O2 в метала - пример на процеса на окисление рафиниране. Също така при освобождаване и леене на стомана, т.е. след освобождаването му от капак на шлаката е в контакт с атмосферния въздух. Следователно стомана винаги завършва дезоксидация за отстраняване на кислорода от метала към външната страна, осигурява пълно или частично спиране на реакцията на decarburization. Както дезоксидатор елементи се използват две групи от елементи - елементите с по-голям афинитет към кислорода от желязо, манган, Si. Втора група - елемент с по-голям афинитет към кислорода от въглерод. Те служат за да завърши "усмири» Al, Ti, B, Ca, Zirkoniy. Дезоксидация обикновено се комбинира с легиране, т.е. увеличаване на изискваните граници на минерални примеси. Има три начина дезоксидация - утаяват чрез дифузия и евакуация.
Утаяване. Най-често срещаният метод на дезоксидация, включващ въвеждане на дезоксидатор директно в метала където хетерогенна реакция. Деоксидант оксид трябва да притежава свойствата на "утаяване", т.е. да бъде неразтворим в жлеза и способен лесно да освобождава от стопилка. Към реакционната смес беше raskiliteli необходимо да има по-голям афинитет, отколкото С и Fe и техни оксиди, които са по-силни от FeO. При въвеждане на дезоксидатор в стомана O2 намалява поради реакцията на дезоксидация да достигне равновесие реакция, обаче minimalnae остатъчната концентрация на O2 в метала съответства на равновесие в реакцията е мярка за относителната афинитета на дезоксидатор или мярка кислород деоксидирането елементи, деоксидирането способност. Механизъм утаяване дезоксидация включва етапите на: разтваряне на твърдо вещество дезоксидатор и еднаквото разпределение на обема на метала, химична реакция decarburization на, отстраняване на реакционните продукти от стопилката - неметални включвания шлака. Най-важният елемент е третия етап, тъй като зависи от броя на неметални включвания на замърсяващи метал и намалява неговото качество. Тези неметални включвания шлака имат по-ниска плътност от метал и поплавък на повърхността. Колкото по-голяма от скоростта на плаващ чисти стоманата от неметални включвания. Скоростта на изкачване на малки сферични частици с диаметър по-малък от 1 mm. От уравненията това следва, че с намаляване на скоростта на падане е. Процесът се ускорява чрез намаляване на плътността на шлака включвания, повишаване на температурата, намаляване на вискозитета на стоманата и последващо втвърдяване с увеличаване на времето и време изкачване включвания. Решаваща роля се играе от размера на частиците. Те са по-големи от по-чиста стомана. Разширяването на частици се появява по-лесно като течност от твърдо вещество. Следователно, за да завърши пречистване на метали от дезоксидация продукти изискват висока температура става 1600 ° С и с ниска точка на топене.
Евакуация. Тази сравнително нова iperspektivny метод, който позволява да се получи не само кислород, но също водород и азот, т.е. извършване стомана дегазация. V Н и N разтворимост stla с намаляване на Т пада. Той е особено ниско в твърдо състояние. При охлаждане стомана водород се освобождава в микропорите и образуващи люспи - са малки пукнатини, нарушават механична якост. Азот увеличава твърдостта на стомана, но също така увеличава чупливост и еластичност намалява. Структурата на газа в желязото, т.е. абсорбция е съпроводено с промяна в неговото молекулно състояние. Като се има предвид, че газовете в метала - безкрайно разредени разтвори, фактор активност приблизително равно на 1. Поради разтворимостта на газове в метална е функция на две променливи - температура и налягане. Влияние на температурата върху разтворимостта deltaN определена стойност. Н2 и N2 се разтварят с абсорбция на топлина. Следователно, метал прегряване увеличава насищането газ, особено характеристика на ЕП. Други легиращи елементи, образуващи нитриди и хидриди, което увеличава насищането газ. Особено хидриди са склонни да титан, цирконий, и за образуването на нитриди - хром и ванадий. Ако метал черпак поставя в затворена система и значително намаляване на налягането на газа над метала, че значително намалява налягането в мехурчета газ, съдържащи се в стопилката, особено в горния слой на метал. Това ще гарантира преминаването на примесите на мехурчета, които могат да се открояват от стоманата в газообразно състояние и интензивно изкачване на мехурчета. Carbon притежава значителен афинитет към кислорода може да служи като дезоксидиращ, но използването на него за това нормално налягане е много ограничен, тъй като Останалите CO дава свободни блокове, т.е. Той причинява везикулозна метал. За да се предотврати това дезоксидатор се прилага с по-голям афинитет към въглерод от kislorodzhu метал замърсява неметални включвания. Евакуационно може значително да намали концентрацията на кислород в стоманата без редуктори и следователно без допълнително замърсяване метал. В този случай ролята на въглеродни увеличава значително като дезоксидатора, тъй евакуацията голямата част от него се отстранява напълно от СО и метал везикуларен изключени.
Свързани статии