Окисление металла шлаками

Инородные металлические и шлаковые включения — единичные случайные кусочки нерастворившихся ферросплавов, окисленного металла, шлака, огнеупоров и т. п. [c.13]

Окисление металла шлаками [c.156]

Окисление металла при сварке 154 Окисление металла газами 155 Окисление металла шлаками 156 Окисление металла окислами 156 Ограниченно сваривающиеся стали 186 [c.638]

Окисление металла шлаками. Некоторые шлаки вызывают и окисление металла. Одним из таких шлаков является закись железа РеО. При наличии в покрытии или во флюсе окислов железа часть закиси железа при определенных условиях будет растворяться в металле шва, обогащая его кислородом. [c.11]

Как только металл начинает окисляться, он тут же выдувается струей режущего кислорода. Если окисленный металл (шлак) не будет выдуваться, резку прекращают, так как шлаки изолируют лежащие ниже слои металла от контакта с кислородом. [c.108]

Показано [10], что при сварке под флюсом высокопрочных сталей этого типа необходимо строго регламентировать содержание в шве крем ния, серы, фосфора, неметаллических включений и водорода. Форма и количество неметаллических включений оказывают решающее влияние на пластичность и работоспособность высокопрочных швов, а водород является одной из главных причин возникновения холодных трещин. Поэтому флюс должен иметь ограниченное количество ЗЮг и МпО и одновременно обеспечивать окисление металла шлаком. Окислительная система флюса АН-17 и его модификации — АН-17М отвечает этим условиям. [c.343]

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

Окисление фосфора оксидом железа (FeO) происходит на поверхности раздела металл - шлак по реакции [c.271]

Плавка красной меди ведётся в пламенных печах с рафинированием окислительным пламенем для удаления из меди примесей свинца, сурьмы, олова, железа, цинка, никеля и серы. Окисляясь, некоторые примеси всплывают в шлак, другие удаляются в виде газов. Плавка состоит из операций 1) загрузки металла в печь 2) расплавления металла 3) скачивания шлака 4) окисления металла 5) восстановления окислов ( дразнения ) 6) разливки металла. Густой шлак разжижают добавкой песка. [c.191]

Отложения золы и шлака на поверхностях нагрева могут существенно повлиять на кинетику окисления металла. [c.43]

Многочисленными исследованиями установлено, что зарождение новой фазы облегчается при наличии твердой шероховатой поверхности, плохо смачиваемой жидкостью. Поэтому наибольшее развитие реакция окисления углерода получает на поверхности подины и на других межфазных поверхностях, где имеются благоприятные условия для образования пузырьков СО (граница металл —шлак, металл — поднимающийся газовый пузырь, металл — неметаллические включения и т.д.). [c.107]

Окисление растворенного в металле марганца и восстановление его из шлака обычно протекает на границе металл —шлак, т. е. [Mn] + (FeO) (MnO)-f [Fel ДGO=-123,35-f0,056 Т кДж/моль. [c.107]

Известно, что фосфор, как и кислород, является поверхностно-активным элементом. Поэтому реакция окисления фосфора преимущественное развитие получает не в глубине ванны, а на поверхности раздела металл — шлак. Окисление фосфора можно представить в виде следующей схемы [c.109]

Продувке меньшую окисленность металла и шлака (рис. 59). Поэтому содержание марганца по ходу плавки несколько выше, чем при верхней продувке, и практически не меняется, оставаясь на уровне 0,25—0,5 %. Лишь в конце продувки, когда содержание углерода становится очень низким и повышается окисленность шлака, содержание марганца падает до значений ниже 0,2 % (рис. 60). [c.134]

Удаление серы. Для успешного проведения процесса десульфурации необходимы высокая основность шлака, минимальная окисленность металла, высокая температура. [c.157]

Рафинирование сплава от кремния и марганца происходит на поверхности раздела металл — шлак. В начале периода рафинирования окисление примесей идет с большой скоростью, затем с уменьшением концентрации кремния и марганца в сплаве и обогащением сплава вольфрамом процесс замедляется. Обязательным условием быстрого рафинирования сплава от примесей является горячий ход печи, поэтому его ведут на максимальной мощности. Б период рафинирования кокс присаживают только для вспенивания шлака, чтобы не допустить открытых дуг, что приводит к захолаживанию подины печи и разрушению верхней части металлического гарнисажа. Пенистый шлак имеет повышенное электрическое сопротивление, что обеспечивает глу- [c.260]

При резке стали основное количество теплоты (70. .. 95 %) образуется при окислении металла. Этим условиям удовлетворяют низкоуглеродистые и низколегированные стали, титановые сплавы. Чугун не режется кислородом вследствие низкой температуры плавления и высокой температуры горения медь - из-за высокой температуры плавления и малой теплоты сгорания алюминий - из-за высокой тугоплавкости образующихся оксидов. Высоколегированные стали (хромистые, хромоникелевые и т.д.) не режутся ввиду образования тугоплавких, вязких шлаков. [c.90]

В. Скорость окисления фосфора. Примерно равна скорости окисления углерода. Определяющий фактор — интенсивность подвода кислорода к границе раздела металл— шлак. Необходимо присутствие высокоосновных шлаков (см, Б. Основность). [c.332]

Окисление металла при сварке. Металл сварочной ванны може" окисляться из-за наличия в зоне сварки кислорода, содержащегося в газовой среде и шлаках, а также оксидов (окалина, ржавчина), находящихся на кромках деталей и поверхности электродно проволоки. При нагреве влага, имеющаяся в ржавчине, испаряется, молекулы воды диссоциируют, а образующийся кислород окисляет металл. [c.26]

Давление режущего кислорода (при прочих равных условиях) предопределяет его расход, т. е. объем, поступающий в полость реза в единицу времени. Расход кислорода должен быть достаточным, чтобы обеспечивать интенсивное окисление металла по фронтальной поверхности полости реза и удаление из нее продуктов сгорания. При недостатке кислорода появляется (так же как и при избыточной мощности подогревающего пламени) неотделимый грат на нижних кромках реза вследствие того, что часть расплавленного металла в полости реза не окисляется и попадает в шлак, который по этой причине прочно приваривается к кромкам при вытекании. При избытке кислорода происходит охлаждение им металла, тепло выносится из зоны горения и нарушается процесс резки. Величина давления режущего кислорода назначается в зависимости от толщины металла. [c.7]

Образующаяся закись железа частично растворяется в жидком металле, способствуя дальнейшему окислению кремния и марганца. Эти реакции протекают с выделением большого количества тепла, что вызывает разогрев металла. Шлак получается кислым (40—50% 5Ю2). [c.28]

В целях уменьшения окисления металла в процессе плавки применяли предварительно просушенные флюсы. Шлаки, полученные в процессе плавки, подвергали мелкому дроблению с выборкой корольков алюминия вручную. Массу корольков и выплавленного металла суммировали. [c.45]

Кислородная резка основана на свойстве металла сгорать в струе кислорода и удалении этой струей образующихся продуктов горения. Резка начинается с нагрева металла в начале реза подогревающим пламенем резака до температуры воспламенения металла в струе кислорода. Затем подают режущий кислород, что приводит к непрерывному окислению металла по всей толщине, и перемещают резак по линии реза. Кислородной резке подвергают только те металлы и сплавы, температура воспламенения которых в кислороде ниже, чем температура их плавления температура плавления окислов металлов, образующихся при резке, ниже температуры плавления самого металла количество тепла, которое выделяется при сгорании металла в кислороде, должно быть достаточно большим, чтобы поддерживать непрерывный процесс резки появившиеся при резке шлаки должны быть жидкотекучими и легко выдуваться из места резки теплопроводность металлов и сплавов не должна быть слишком высокой, так как сообщаемое подогревающим пламенем и нагретым шлаком тепло будет интенсивно отводиться от места реза. [c.217]

Окисление металла за счет атмосферы незначительно, потому что зеркало ванны по отношению к ее объему мало. В печах с тиглем из основных материалов можно проводить рафинирование металла под белым шлаком. [c.60]

Флюсы для сварки легированных и высоколегированных сталей должны обеспечивать минимальное окисление легирующих элементов в шве. Для этого приме няют плавленые и керамические пизкокремпистые, бескреинистые и фторидные флюсы. Их шлаки имеют высокое содержание СаО, СгР и А1,0ч. Плавленые флюсы изготовляют из плавикового шпата, алюмосиликатов, алюминатов, путем сплавления в электропечах. Их шлаки имеют основной характер. Керамические флюсы приготовляют из порошкообразных компонентов путем замеса их на жидком стекле, гранулирования и последующего прокаливания. Основу керамических флюсов составляет мрамор, плавиковый шпат и хлориды щелочноземельных металлов. В них также входят ферросплавы сильных раскислителей (кремния, титана, алюминия) и легирующих элементов и чистые металла. Шлаки керамических флюсов имеют основной или пассивный характер и обеспечивают получение в металле шва заданное содержание легирующих элементов. [c.194]

Недостатком этого метода является отсутствие достаточной десульфурации стали. Получение низкого содержания серы в стали обеспечивалось путем подбора соответствующей шихты. Крометого, надо отметить, что окислительный процесс плавки по этому методу приводил к сильному окислению металла, повышенному содержа-ггию закиси железа и окиси магния в шлаках восстановительного периода, и вследствие этого процесс раскисления металла протекал неполно, что не могло не сказаться отрицательно на его пластичности. [c.97]

Для раскисления металла и шлака применяют сили-кохром, силикокальций, 75%-ный ферросилиций и алюминиевый порошок. Перед присадкой в электропечь для корректировки химического состава легируюш,ие материалы предварительно прокаливают. Известь применяют только свежую, газового обжига. Технический кислород, который используется для окисления металла, должен иметь давление не менее 0,9—1,0 Мн м (9—10 ат). Электроды перед плавкой подвергают тш,ательному осмотру, треснутые концы, ниипелц и огаркн отбивают. [c.160]

Металл разливали в слитки массой 2,8 и 1,0 г. Слит-К[[ массой 2,8 г отливали сифоном в несмазанные изложницы с применением стружки магниевых сплавов. Надставки применяли с уширенным ргизом. Слитки массой 1,0 т отливали сверху с защитой металла в изложнице аргоном. Струю металла между ковшовым стаканом и воронкой обдували на всех плавках аргоном для уменьшения вторичного окисления. Металл в изложницах поднимался с чистым зеркалом или матовой пленкой. Прибылгг засыпали просеянным белым шлаком. Ниже приводится хронометраж плавки, проведенной в кислой индукционной печи с ирименением вакуумного мягкого железа. [c.166]

Выпуск готового металла и шлака проводится быстро, чтобы уменьшить вероятность окисления металла кислородом воздуха. Скрап-процесс характерлзуется худшими показателями по сравнению со скрап-рудным процессом меньшим выходом годного и большим расходом топлива на тонну стали. Тем не менее процесс имеет широкое распространение на машиностроительных заводах, выплавляющих сталь,для фасонного литья. [c.161]

Окислительный период плавки начинают присадкой железной руды, которую дают в печь порциями. В результате присадки руды происходит насыщение шлака FeO и окисление металла по реакции (FeO)=Fe (+ + [0]. Растворенный кислород взаимодействует с растворенным в ванне углеродом по реакции [С] + [0] = = С0. Происходит бурное выделение пузырей СО, которые вспенивают поверхность ванны, покрытой шлаком. Поскольку в окислительный период на металле наводят известковый шлак с хорошей жидкоподвижностью, то шлак вспенивается выделяющимися пузырями газа. Уровень шлака становится выше порога рабочего окна и шлак вытекает из печи. Выход шлака усиливают, наклоняя печь в сторону рабочего окна на небольшой угол. Шлак стекает в шлаковню, стоящую под рабочей площадкой цеха. За время окислительного периода окисляют 0,3—0,6 % С со средней скоростью 0,3—0,5 % С/ч. Для обновления состава шлака одновременно с рудой в печь добавляют известь и небольшие количества плавикового шпата для обеспечения жидкоподвижности шлака. [c.184]

Как показали рентгенограммы шлаков, образовавшихся на поверхности латуни, подвергнутой предварительно флюсованию, и окислов, образовавшихся на неофлюсованиой ионсрхности, окисление металла под слоем флюса происходит более интсисиино, чем без него. Медь в контакте с флюсом окисляется в два раза быстрее, чем латунь. [c.124]

В. Скорость окисления фосфора. Примерно равна скорости окисления углерода. Определяющий фактор — интенсивность подвода кислорода к границе раздела металл—шлак. Необходимо присутствйе высокоосновных шлаков (см. Б. Основность), Г. Вторичная фосфорация. Происходит при следующих условиях повышение температуры (поэтому при дефосфорации поддерживают низкую температуру) добавление легирующих элементов (восстановление Р2О5 из шлака) снижение основности за счет продуктов раскисления в процессе разливки при большом количестве шлака уменьшение содержания FeO. -Реакции с участием фосфора в дуговых печах [c.332]

Регулируя скорость вращения, можно влиять на интенсивность реакций между металлом и шлаком. Изменение расстояния между кислородной фурмой и поверхностью ванны, а также интенсивности дутья влияет на процессы окисления металла и шлака. Если окисление жидкого металла идет при прямом контакте со струей кислорода (повышенный расход кислорода и уменьшение расстояния до фурмы), то ускоренно удаляется углерод, если же окисление идет через шлак, то быстрее удаляется фосфор. При повышении скорости вращения ускоряется удаление углерода, при снижении скорости вращения ускоряется удаление фосфора. Изменение скорости вращения влияет на последовательность выгорания. Ход окисления расплава при процессе Калдо показан на рис. 4.26 [ИЗ]. [c.410]

К неметаллическим примесям относятся механические включения окиси алюминия, фтористых солей, частичек углерода и других соединений. Количество их незначительно и зависит в основном от качества и методов осуществления операций выливки и переливки металла. Например, при недоброкачественном вакуумировании алюминия из шахты ванны может произойти частичный захват расплавленного электролита, застывшие частицы которого увеличивают содержание неметаллических включений. При переливке алюминия из вакуум-ковшей в открытые литейные ковши наблюдаются окисление металла и выделение окислов на его поверхности в виде шлака. Плохое качество удаления шлака приводит к увеличению неметаллических включений в алюминии. Из газовых включений, содержание которых обычно 0,1 — 0,3 см на 100 г алюминия, на долю водорода приходится более 80%. [c.327]

Кислородная резка основана на сгорании некоторого объема разрезаемого металла по линии реза. Поэтому необходимым условием непрерывности процесса кислородной резки является равенство образования и оттока окислов, образующихся на поверхности реза. Это условие вытекает из того положения, что в процессе резки поверхность металла покрыта слоем жидких окислов, и проникновение кислорода к поверхности горящего металла может происходить только путем диффузии через эту пленку скорость л<е процесса диффузии зависит от толщины пленки окислов. Из этого следует, что устойчивое стационарное состояние (т. е. непрерывность процесса резки) возможно только при такой толщине пленки, при которой скорость оттока окислов делается равной скорости их образования за счет окисления металла. Таким образом, толщина пленки зависнт от гидродинамических условий оттока окислов и в первую очередь от вязкости образовавшегося при резке шлака и поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Исходя из изложенного, предполагается, что невозможность обычной кислородной резки высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей объясняется тем, что после первого мгновенного окисления на поверхности начального участка образуется пассивная пленка окиси хрома. В образующейся пленке хромистожелезистых окислов содержание окиси хрома будет приблизительно соответствовать содержанию хрома в стали, т. е. в большинстве случаев будет близким к 20%. Хромистые железняки такого состава имеют температуру плавления около 2000°. Такая температура значительно превышает температуру плавления разрезаемой стали. Образующаяся вязкая пленка окислов прочно держится на поверхности жидкого металла, изолируя его от кислородной струи и не допуская окисления. Следовательно, для ведения процесса кислородной резки нержавеющих сталей необходимо обеспечить возможность расплавления и перевода в шлак образующиеся тугоплавкие окис- [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...