Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Sortament_Elektrostali.doc
Скачиваний:
87
Добавлен:
28.09.2019
Размер:
4.44 Mб
Скачать

Водород в стали в процессе плавки.

В металлическую ванну водород вносится шихтовыми материалами и может поступать из печной атмосферы. Изменение содержания водорода в металле по ходу плавки определяется разностью скоростей двух противоположных процессов:

1) поступление водорода в металл;

2)удаление водорода из металла.

Поступление водорода в металл в окислительный и восстановительный периоды возможно в результате перехода его через шлак из печной атмосферы и в результате введения его в шлак шлакообразующими материалами. В обоих случаях водород сначала поглощается шлаком вследствие растворения им влаги:

H2O(г) +(O2-)=2(OH-).

Растворимость водорода в шлаке увеличивается с увеличением активности ионов кислорода (а2-о), т.е. с повышением содержания (СаО) и увеличением основности шлака.

В общем, растворимость водорода в основных шлаках невелика и в окислительный период составляет (7-15)*10-4%. В кислых шлаках она еще меньше. Но такая растворимость [H] достаточна для интенсивного поступления водорода в металл.

Переход водорода из шлака в металл идет согласно уравнению:

2(OH-)=2[H]+[O]+ (O2-),

K=[H]2[O](a2-O)/(a OH-)2,

согласно которому в условиях равновесия содержание водорода в металле снижается с увеличением активности анионов кислорода в шлаке, т.е. повышением его основности. Существенное значение при этом имеет увеличение вязкости шлака, вызывающее уменьшение интенсивности массопереноса водорода из шлака в металл.

Но решающее значение в уменьшении интенсивности поступления водорода в металл при плавке стали в ДСП, имеет уменьшение влажности шлакообразующих материалов (применение свежеобожженной извести, прокаливание материалов, присаживаемых в ванну, особенно после прекращения ее кипения).

Удаление водорода из металла происходит в окислительный период плавки в результате экстрагирования его пузырьками СО. Это экстрагирование является следствием стремления к равновесному распределению водорода между металлом и пузырьками СО, в которых при образовании парциальное давление равно нулю. Увеличение интенсивности выделения пузырьков СО по ходу окислительного периода вызывает увеличение интенсивности удаления из металла водорода. Следовательно, повышению скорости удаления водорода способствует повышение скорости обезуглероживания металла. Таким образом, основными методами понижения содержания водорода в металле в процессе плавки являются уменьшение влажности шлакообразующих материалов, особенно присаживаемых в восстановительный период и увеличение скорости окисления углерода.

К концу окислительного периода даже при интенсивной продувке ванны кислородом не удается получить содержание водорода в металле менее (2,5-3)•10-4%.

При наведении восстановительного шлака содержание водорода в металле вновь возрастает даже при использовании хорошо просушенных материалов и свежеобожженной извести. Содержание [H] в среднелегированной стали во время выпуска из ДСП составляет (3,5-8)•10-4%.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]