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:
lО— а (FeO) / а [O],
отсюда а [0] = a (FeO)/Lo. Таким образом, раскисляя шлак (снижая) a (Fео). 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) → nРеж + (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.