Основные показатели, определяющие металлургическое качество стали и способы их достижения.
Факторы металлургического качества стали:
1) Химический состав стали:
макро- и микронеоднородность состава; наличие технологически неизбежных примесей (S, P, O, N, H и цв.мет.);
2) Структура готового металла:
a. макроструктура: определяется технологией выплавки и разливки ( ликвация, дефекты литой структуры);
b. микроструктура: определяется технологией выплавки, микролегированием, модифицированием, термообработкой (размер зерна, границы зерен, НВ);
c. состав, размеры, форма и неоднородность распределения включений;
3) Качество проката (обработки готовой продукции):
качество поверхности, покрытия, защита от ухудшения свойств при хранении и эксплуатации.
Как видно, факторы, определяющие металлургическое качество, стали довольно разнообразны, как и способы достижения высокого качества. Что касается химического состава, то наиболее эффективными средствами являются методы внепечной обработки Ме. Однако однозначного «рецепта» выплавления качественной стали нет.
Например, для ↓[P] необходимо навести шлак с большим содержанием (FeO) при относительно низкой ˚t, в то время, как для протекания десульфурации необходимы «противоположные» условия. Низкий [O] в Ме на промежуточных этапах передела может привести к вторичному окислению и насыщению стали азотом.
Иначе говоря, достижение высокого металлургического качества Ме – вопрос довольно обширный и должен решаться в конкретных условиях.
24. Основные реакции сталеплавильного производства - шлакообразование. Состав и свойства сталеплавильных шлаков и их роль в технологическом процессе.
Шлаки сталеплавильного производства – расплавы различных оксидов и сульфидов (продукты окисления примесей металлов и удаления из него серы; расплавленные оксиды из наварки и кладки ванны, из руды, извести, боксита и др. флюсов).
Роль шлака:
Удаление вредных примесей
Защита металла от насыщения газами, присутствующих в атмосфере печи
Регулировка скорости передачи кислорода из атмосферы печи к металлу
Ассимиляция неметаллических включений
Основные реакции:
Образование оксидов – окислительные реакции
(FeO)+[C]=[Fe]+{CO}
(FeO)+[Si]=[Fe]+(SiO2)
(FeO)+[Mn]=[Fe]+(MnO)
Раскислительные реакции – реакции, связанные с удалением кислорода [C]+[O]=(CO)
Реакции дефосфорации, десульфурации2[P]+8(FeO)=(3FeOP2O5)=5Fe
2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaOP2O5)+5Fe
[S]+(CaO)=(CaS)+[O]
Обменные реакции
Реакции растворения в металле
Реакции образования сложных солей
(SiO2)+2(CaO)=2(CaOSiO2)
(SiO2)+2(MnO)=2(MnOSiO2)
Химические свойства шлака
Кислые шлаки содержат (SiO2)=50…55%, (FeO)+(MnO)=40…45%, Тплавл(SiO2)=1722
Основные шлаки содержат (CaO)+(MnO)+(MgO)=60…65%, в т.ч. (CaO)>40%; (FeO)=10…25%; (SiO2)+(P2O5)+(Al2O3)=20…25%Тплавл (СаО)=2550,
(MgO) попадает в шлак в результате износа кладки ванны, сильно увеличивает вязкость шлака (должна быть <10%)
Содержание оксидов железа в шлаке увеличивается:
С ростом интенсивности поступления кислорода в ванну
С увеличением основности шлака
С уменьшением содержания углерода в металле
Важнейшая химическая характеристика шлака – основностьB
При фосфористой шихте 
Окислительную способность шлака характеризуют два показателя:
Активность FeO, которая определяет максимально возможное содержание кислорода в металле при равновесии со шлаком:
Интенсивность передачи кислорода из окислительной газовой фазы через шлак в металл
Физические свойства шлаков
Статические, относящиеся к состоянию термодинамического равновесия (активность компонентов, поверхностное натяжение, плотность и т.п.)
Динамические, связанные с нарушением термодинамического равновесия (вязкость, теплопроводность, диффузия, электропроводность)
