ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Значение и основные свойства железа из "Металлургия стали " Железо является главным элементом, составляющим снову металлической фазы во время плавки и готовой тали. Содержание железа в металлической фазе по хо-у плавки обычно повышается, но относительно незна-ительно — менее чем на 10%, тогда как содержание. ругих примесей изменяется в н колько раз. Например, одержание углерода может уменьшиться в 5—20 раз более. Поэтому, рассматривая поведение железа в ста-еплавильных процессах, будем иметь в виду не измене- ие его концентрации в металлической фазе, а возмож-1ЫЙ переход его из металлической в другие фазы, в пер-)ую очередь в шлаковую и газовую. [c.121] Переход железа из металлической фазы в другие фа- ы связан с рядом его физических и химических свойств. роме того, физико-химические свойства железа определяют основные параметры процессов плавки стали — емпературный режим, режим окислительного рафини-зования и т. д. [c.121] Теплота плавления железа раньше считалась равно 15120—15 330 Дж/г-атом (3600—3650 кал/г-атом), нл1 2688—2730 кДж/кг (64—65 ккал/кг), а ло пo лeдни данным В. И. Явойского, 15 500 кДж/кг-ато (3700 кал/г-атом), или 276,7 кДж/кг (66 ккал/кг). [c.122] Температура кипения железа составляет 2735° С а теплота испарения его примерно 352,5 кДж/г-ато1У (84 200 кал/г-атом), или 6300 кДж/кг (1500 ккал/кг). [c.122] Упругость пара железа и содержание его в газовой фазе при характерных температурах (конца плавки, взаимодействия кислородной струи с металлом, кипения) приведены в табл. 3. [c.122] Вязкость (динамическая) жидкого железа обычно колеблется в пределах 0,001—0,005 Н-с/м (0,01—0,05 П) и зависит от температуры и содержания примесей. Чем выше температура, тем меньше вязкость. Элементы С, 51, Р понижают вязкость, Сг, А1 повышают ее. В процессе плавки основное влияние оказывают содержание углерода и температура. [c.122] Растворяющая способность жидкого железа. Жидкое железо в той или иной степени способно растворять боль-линство металлов и металлоидов. В жидком железе [трактически не растворяются металлы, стоящие в начале каждого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, имеющие большие атомные радиусы и рыхлую электронную оболочку щелочные металлы (Ь1, N3, К, КЬ, Сз) и щелочноземельные металлы (М , Са, 5г, Ва). Кроме того, практически нерастворимыми являются А , С(1, В1. Другие металлы в жидком железе растворяются полностью (неограниченно) или частично (ограниченно). К числу, металлов, имеющих неограниченную растворимость, относятся Мп, N1, Со, Си, А1, 8Ь, Се (все редкоземельные элементы) и др. Ограниченную растворимость имеют металлы Сг, V, Мо. У. Т . 2г. РЬ, 5п, Р1 и др. Но при высоких температурах все металлы, кроме РЬ и 5п, имеют неограниченную растворимость. [c.123] Металлоиды имеют ограниченную растворимость в жидком железе и, как правило, образуют с железом химические соединения. [c.123] В этом случае определяется максимально возможно содержание (растворимость) кислорода в жидком желе зе, зависящее только от температуры (парциальное дав ление кислорода в газовой фазе может влиять только нг изменение количества оксидной фазы). [c.124] Как видим, растворение FeO в жидком железе протекает с поглощением тепла (тепловой эффект 6320Х Х4,575=28900 кал/г-атом). [c.125] Следовательно, для растворения атомарного кислорода в жидком железе 0 = [0] должно быть AG°= =-—364,24—0,061 Т кДж/г-атом (—86930—14,54 Т кал/ /г-атом). [c.125] Значит, атомарный кислород в жидком железе растворяется с выделением большого количества тепла, т. е. [c.125] Признание существования иона можно рассматривать и как признание существования FeO, которая находится в состоянии электролитической диссоциации (Fe + и О ), причем ионы О обслуживаются любыми из многочисленных ионов железа. [c.126] Уравнение (83) позволяет также получить формулу для определения коэффициента распределения кислорода между шлаком и металлом. [c.126] Согласно последней зависимости, при температурах конца плавки (1570—1620° С) равновесный коэффициент распределения кислорода изменяется в пределах 400— 500. При низких температурах начала плавки он еще больше. [c.126] Фактические значения отношения (FeO)/[О] значительно больше равновесного. Так, в нормально нагретой мартеновской ванне при содержании углерода 0,3 /о обычно концентрация FeO в шлаке составляет 10%, а кислорода в металле - 0,01%, т. е. рассматриваемое отношение равно ЮОО. [c.127] Вернуться к основной статье