Диффузионное раскисление

Данный тип раскисления основан на использовании закона распределения. Поскольку кислород достаточно хоро­шо растворяется и в шлаке, и в метал­ле, можно принять, что при отсут­ствии кипения отношение активнос­тей кислорода в металле и шлаке при постоянной температуре является по­стоянным:

l_О— а _(FeO) / а _[O],

отсюда а _[0] = a _(FeO)/L_o. Таким обра­зом, раскисляя шлак (снижая) a (F_ео). добиваются раскисления металла. В качестве раскислителей, вводимых в шлак, используют (в виде чистых ма­териалов или в составе различных вос­становительных смесей) кокс, элект­родный бой, ферросилиций, алюми­ний и др.:

n(FеО) + (С, Si, A1) → nРе_ж + (СО, SiO₂, A1₂O₃).

При снижении (FeO) уменьшается a_[0], так как кислород из металла диф­фундирует в шлак (поэтому способ рас­кисления и назван диффузионным).

Данный метод раскисления позво­ляет получить менее загрязненную включениями сталь и повысить сте­пень использования таких легковос­становимых (из шлака) примесей, как марганец, хром, ванадий и т. п. Одна­ко в агрегатах с окислительной атмос­ферой использование этого метода не­рационально, так как основная доля вводимых на шлак восстановительных смесей не расходуется на восстановле­ние оксидов железа шлака, а под воз­действием окислительной атмосферы окисляется.

Кроме того, приходится учитывать, что диффузия — процесс медленный, т. е. данная операция продолжительна и приводит к соответствующему сни­жению производительности агрегата. При этом падает стойкость огнеупор­ной кладки.

РАСКИСЛЕНИЕ ПРИ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛА СИНТЕТИЧЕСКИМИ ШЛАКАМИ

При такой обработке раскисление ме­талла происходит в том случае, если активность оксидов железа в данных шлаках ничтожно мала. Активность кислорода в металле, как и при диф­фузионном раскислении, снижается по мере уменьшения активности кис­лорода в шлаке: а _[О] = а _(FеO)/Lо.

При обработке синтетическими шлаками на выпуске металла в ковш из конвертера или печи добиваются возможно более полного перемешива­ния металла со шлаком. Обязательным требованием, которое предъявляют в этих случаях к шлаку, является отсут­ствие в нем оксидов железа (а _(FеО) = 0). Для обработки металла используют обычно высокооснбвные шлаки. При обработке металла такими шлаками создаются благоприятные условия и для десульфурации, и для снижения окисленности металла.