Очищення сталі від продуктів окислення
Відповідно
до сучасних уявлень процес окислення
елементів сталі складається з двох
стадій: відокремлення оксидної фази
і
її наступного переходу в шлакову фазу.
Реакція окислення елементів сталі:
здійснюється переважно на межі розділу фаз, тобто є гетерогенною. Умови для її здійснення завжди мають місце в реальних розплавах, оскільки вони вмістять у зваженому стані конденсовані фази, на поверхні яких розвиваються реакції. Проте в процесі утворення нової фази і подальшого розвитку реакції ї на поверхні цих фаз значну роль відіграє спонтанне виокремлення оксидної фази із гомогенного розплаву, яке здійснюється внаслідок флуктуації при відповідних пересиченнях розчину елементами, які реагують. Інтенсивність зародження нової фази внаслідок гетерофазних флуктуацій буде збільшуватися у випадку утворення сталих зародків критичного розміру. Зародок, розміром меншим критичного, є несталим і розчиняється в розплаві. За умови одночасного виокремлення із розплаву зародків різного розміру між ними можлива взаємодія, обумовлена силами хімічної спорідненості.
Особливості пічного та позапічного легування сталі
Позапічне легування сталі є ефективним напрямком в удосконаленні сталеплавильного виробництва, оскільки при цьому з'являється можливість підвищення продуктивності плавильних агрегатів, економії феросплавів, зниження собівартості сталі та покращання її якості.
Перенесення процесів легування сталі із плавильних агрегатів у ківш зменшує угар легувальних елементів у 1,5...2,0 рази і робить цей процес більш стабільним у цьому відношенні.
Присадка легувальних елементів у ківш зменшує тривалість виплавлення сталі на 25...30 хв., а це, в свою чергу призводить до економії електроенергії, електродів і вогнетривів.
Легування сталі у ковші сприяє зниженню у ній водню та фосфору, оскільки у цьому випадку відсутні процеси насичення сталі воднем із атмосфери печі та рефосфорації, при цьому суттєво покращується макро- і мікроструктура сталі, знижується флокеночутливість, підвищується пластичність і ударна в'язкість металу при нормальних і низьких температурах та ін.
Проте процес легування сталі у ковші має певні недоліки:
нерівномірний розподіл легувальних елементів в об'ємі розплаву внаслідок недостатніх швидкостей плавлення феросплавів і малого руху металу у ковші;
зниження температури сталі внаслідок витрат тепла та нагрівання, розчинення і розплавлення феросплавів.
Відомі численні напрямки удосконалення процесів легування, розкислення та модифікування сталі у ковші. Серед них можна назвати такі:
-використання феросплавів у рідкому стані;
-використання екзотермічних брикетів (сумішей феросплавів, розкис лювачів, модифікаторів та зв'язувальних компонентів);
-попереднє нагрівання феросплавів до максимально можливих для даних умов температур;
-використання легкоплавких феросплавів.
Отже легування сталі у ковші є доцільним і має непогану перспективу свого розвитку.