ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Значение и основные свойства углерода из "Металлургия стали " Углерод является важнейшей примесью металла, играющей огромную положительную роль в процессах производства стали. [c.142] Перемешивание (кипение) ванны обусловлено выде-чением газообразных продуктов реакции окисления углерода. При окислении углерода образуются jfO и СОа, объем которых в тысячи раз превышает объе1 -м тал ча Выделение такого количества газа обеспечивает энергичное перемешивание металла и шлака, облегчает массо- и теплопередачу, создавая условия для ускорения других физико-химических и физических процессов и форсирования плавки в целом. Например, нагрев, дефосфорация и десульфурация металла в мартеновской печи практически невозможны без перемешивания ванны, вызываемого выделением продуктов окисления углерода. Аналогична роль этого перемешивания и в других агрегатах. [c.143] Пузыри СО, проходя через жидкий металл, также способствуют удалению из него газов и неметаллических включений в процессе плавки (особенно в подовых процессах) и во время вакуумирования. [c.143] С окислением или возможностью окисления углерода необходимо считаться не только в процессе плавки, но также при затвердевании металла в изложнице (получении слитков кипящей, полуспокойной и спокойной стали). [c.144] Сначала определяют зависимость констант равновесия указанных реакций от температуры, по ним определяют ДС° для каждой реакции и затем, вычитая из второй реакции первую, находят Д0° для процесса Сграф= = [С]. [c.144] Как видим, теплоты растворения графита в жидком железе, найденные разными методами, хотя и неодина-ковы, но имеют один порядок и свидетельствуют о ела-бой эндотермианоста, этого процесса. [c.145] Такое содержание может наблюдаться только тогда, когда углерод является единственной примесью железа. Присутствие других примесей изменяет растворимость л углерода. Карбидообразующие примеси (Мп, Сг и др.) ч способствуют повышению [С]max, а примеси, образую- щие соединения с жидким железом (Si, Р и др.), умень- шают [С]тах- Поэтому В чугунзх и ферросплавах содержание углерода различно, если даже в процессе их производства происходит насыщение металла углеродом (жидкий металл находится в постоянном контакте с твердым углеродом-коксом). Так, содержание углерода i обычно составляет в ферромарганце и феррохроме, по- , лученных в указанных выше условиях, 6,5% и более, в обычном передельном чугуне 4%, в высокофосфористом чугуне 3,6%, в 10%-ном ферросилиции 2% и т.п. [c.145] Зависимость растворимости углерода в железе от температуры и содержания других примесей свидетельствует о том, что раствор углерода в железе, тем более в металле, содержащем и другие примеси, не является идеальным. [c.145] В настоящее время нет достаточно надежных данных о причинах отклонения от идеальности раствора углерода в железе, так как не известна природа этого раствора. Из диаграммы состояния Ре—С ясно, что карбид железа РеС (цементит), устойчивый в твердом металле, разлагается, не достигая температуры плавления (не имеет открытого максимума). Однако не может быть сомнения, что углерод в расплаве взаимодействует как с железом, так и с его примесями, по крайней мере, с некоторыми из них. На это указывает зависимость растворимости углерода от температуры и содержания других примесей в расплаве. [c.146] Явойский, подробно проанализировав данные, относящиеся к природе раствора углерода в жидком железе, делает заключение, что основной формой существования углерода в этом растворе является ион С +, по крайней мере, в пределах концентраций до 1,7—2,0%. Это свидетельствует о существовании металлической связи между железом и углеродом в растворе (углерод в растворе отдает свои валентные электроны так же, как железо). Следует заметить, что в этом случае не обязательно, чтобы углерод отдал все валентные электроны, т. е. не исключена возможность образования иона С + или С +. [c.146] Вернуться к основной статье