7. Дефосфорация стали в окислительных условиях. Определение технологических параметров процесса дефосфорации.

В данном случае удаление фосфора проводят путем его окисления и перевода в шлак. Для понижения активности продуктов реакции в шлак добавляют известь. Согласно представлениям молекулярной теории шлака, процесс дефосфорации можно описать уравнением 2[Р] + 5(FeO) + 4(СаО) = (4СаО) • (Р₂О₅) + 5Fe. Используют удаление фосфора в окислит.условиях. (P2O5) нестабилен,поэтому может вернуться обратно, для этого добавляют (CaO). _{Коэф-т распред. фосфора характер-ся:} Он должен быть больше,чтоб фосфора было больше в шлаке,чем в Ме. Коэф-т распределения выше при:температура ниже, (CaO) выше, основность шлака выше(осн/кисл), (FeO) выше, активность f[p]выше,чтоб равновесие ушлао вправо. Технол-ие парам-ры процесса дефосф-ии: 1. Температура, 2. Все,что связано с основностью шлака (CaO), 3. Окисленность системы 4. Состав металла Если присутсвуютцв. примеси (Cu, Ni и тд),то процесс дефос-ии снизится 10-12%,или увелич. кол-во шлака на 10-15%. 5.Кол-во шлака. (CaO)/(FeO)=2,5-3,5 Дефосф-ия возможна только при активном взаимод-ии двух фаз- металл и шлак (в агрегате или ковше).Дефосф-ия для высоколегиро-ых расплавов невозможна в окислит.услов-х (в востан-ых). Предельная раств-тькислорода,больше не может быть 0,23% Po2=10^-8.Балансовое уравнение по фосфору и коэффициент распределения фосфора. Балансовое уравнение, с учетом известного исходного состава фосфора в металле [Р]_ucxи шлака (Р₂О₅)_ucx, может быть записано в виде: ,где Q - количество металла и шлака, соответственно перед и после обработки расплава;а - коэффициент, учитывающий количество фосфора (Р) в оксиде (Р₂О₅).Коэффициент распределения фосфора L_p можно принять по литературным данным, либо воспользоваться эмпирическими и термодинамическими зависимостям.

10.Выплавка коррозионно-стойкой стали с использованием дсп и агрегата аргонно-кислородного рафинирования. Обосновать режим обезуглероживания.

Этапы:1)загрузка металлошихты (отходы выплавляемой марки(03Х18Р11), металлический никель, лом Б26-70%, низкофосфористые отходы, шлакообразующие)

2)расплавление, обезуглероживание, по окончании скачивание промежуточного окислительного шлака (Cr₃O₄)-25:30% 3)восстановительный период: наведение восстановительного шлака, присадка ФС75, извести, легирование для повышения хрома, марганца, кремния; раскисление шлака ФС75 для увеличения хрома [Cr]; десульфурация, основность по окончании 1.5 4)слив металла в ковш, шлак (Cr₃O₄)<6:8%, добавление раскислителей (алюминия), ферротитана, усреднение аргоном – полупродукт без электропечного шлака

5)АКР, по содержанию легирующих элементов (Cr, Ni, Mn, Mo и т.д.) близок к выплавляемой стали. Содержание 1-1,5%, кремния - около 1%. Фосфор в процессе АКР из металла не удаляется, поэтому его содержание в полупродукте должно быть ниже марочного 6) продувка - температура металла перед началом составляет обычно I450-I550°С, соотношение в смеси О₂:Ar, длительность: 3:1 - до 0,5- 0,3% С; 1:1 - до 0,2- 0,1% С; 1:3 - до конечного %С 7) После завершения обезуглероживания переходят на продувку расплава чистым аргоном и производят раскисление металла (и шлака - с целью восстановления хрома) ФС 75, МнО, десульфурацию стали, доводку ее по составу и температуре. Далее металл вместе со шлаком сли­вают в ковш.

Режим обезуглероживания: обоснование - Достижение предельных концентраций углерода при обезуглероживании хромосодержащих расплавов определяется равновесием реагирующих вещ-тв расплава с окислом хрома. Суммарная реакция обезуглероживания (при% С>0.9%) записывается следующим образом:¼(Cr₃O₄)_тв+ [С] = ¾[Cr] + CO_газ ;lgK = [Cr]^3/4P_CO/(f_[C][C]) = -11520/T+7.64 , где f_[C] - коэффициент активности углерода. В начал период процесса обезуглероживания имеют место относительно высокие скорости окисления С и незначительные скорости окисления хрома. По мере снижения концентрации углерода скорость обезуглероживания уменьшается. Скорость окисления хрома возрастает. При этом наблюдается и значительный рост температуры металла. При достижении [С]=0.06%, Рсо=1атм, Т=1800⁰С [Cr] в равновесии с углеродом, если [Cr]равн<содержащ в ломе %,то он сгорит и перейдет в шлак, Т поднимется за счет окисления Cr. Если [Cr]равн>содержащег в ломе%, то можно добавлять в завалку ФХ, т.к. он не будет окисляться и Т поднимается за счет угара углерода СО.