8 Раскисление стали, цели и способы раскисления.

Модифицирование -процесс улучшения качества сплава, однако в практике литейного про-изводства процесс модифици-рования рассматри-вается, как правило, процесс микролегирования литейных сплавов. В практике литейного производства под процессом модифицирования понимают процесс микролегирования. Процесс модифицирования литейных сплавов осуществляется как внепечная обработка сплава путем ввода в расплав небольшого количества определенных активные элементов или тугоплавких частиц, при котором изменяется поверхностная и межфазная энергия, изменяется количество, природа неметаллических включений.

Процесс модифицирования направлен всегда на улучшение эксплуатационных и технологических свойств сплава. Для процесса микролегирования понимается добавка каких-то присадок, действия которых, обычно, существенно ограничено, т.е. любой модификатор имеет определенное время действия. Время действия модификаторов, часто называют живу-честью модификатора.

Образуются новые тугоплавкие частицы модификаторы 1-го рода -поверхностно-активные ве-щества (Са, Мg, В), кото-рые при введении адсорбируются на границах кристаллов, препятствуя их росту, ↑ переохлаждения, способствуя обра-зованию самопроизвольных центров. Вводят под струю Ме. Низкая стабильность, плохо усваивается.

Модификаторы 2-го рода (инокуляторы) - в расплавах образуют тугоплавкие частицы, играющие роль дополнительных центров кристаллизации (Тi, Аl, V). В виде лигатур на основе Fе или Ni. Тугоплавкие частицы должны быть устойчивы против коагуляции и всплывания. Размер 10^-4см. Эффективность зависит от:

• состава стали;

• условий выплавки;

• степени раскисления;

• величины добавки модификаторов;

• температуры ввода;

• времени выдержки жидкого металла после модифицирования.

9 Шлаки сталеплавильного производства их общая характеристика и технологические свойства

Процесс выплавки стали сопровождается окислением железа и примесей содержащихся в чугуне, а так же разъеданием и разрушением футеровки. В результате образуется неметаллическая фаза называющаяся шлаком. Шлаки играют значительную роль в сталеплавильных процессах, Т.к. регулируют передачу кислорода к жидкому расплаву и предохраняют его от насыщения газами. Все вводимые добавки контактируют со шлаком и только потом попадают в расплав поэтому во многих случаях процесс получения качественной стали сводится к получению шлака определённой вязкости и нужного хим. состава . Источниками образования шлака является:1) продукты окисления жидкого чугуна и лома. 2) Продукты разрушения футеровки сталеплавильного агрегата, при разрушении основной футеровки шлак переходит CaO и MgO . При разрушении кислой футеровки шлак переходит в SiO2. 3) Загрязнение вносимое шихтой (песок, глина, и т д )

4) Ржавчина покрывающая стальной лом 5) Добавочные материалы и окислители (известняк, плавиковый шпат, окалина)

Застывшие шлаки состоят из оксидов Са,Si,Al,Fe,Mg, и др.В жидком состоянии все оксиды находятся в виде ионов поэтому шлаки имеют в составе катионы Са,Si,Fe,Mg и анионы SiO4, PO4, и др. Шлаки в которых преобладают основные оксиды CaO, MnO,MgO-называются основными шлаками,a где преобладают SiO2, P2O5- кислые шлаки

Сталь получают обычно из чугуна и лома в результате окисления и удаления содержащихся в них примесей (Mn, P,и др). Поэтому большое значение имеют реакции окисления в сталеплавильной практике. Для протекания этих реакций кислород поступает из атмосферы печи, жел. руды, вводимых окислителей или при продувке расплава газообразным кислородом. При контакте с металлом и шлаком, окислительной атмосферой СО2 ,О2, Н2О образуются высшие оксиды железа, обогащающие шлак кислородом и процесс передачи кислорода к расплаву протекает:

(FeO)+{CO2}—(Fe2O3)+{CO} газ

(Fe2O3)+Feж---(FeO) шлак

FeO--- [Fe]+[O] металл