Раскисление металла шлаком

Раскисление металла шлаками [c.157]

Роликовая электрическая контактная сварка 148 Раскисление металла шлаком 157 Раскисление металла углеродом 157 Раскисление металла марганцем 157 Раскисление металла кремнием 157 Раскисление металла алюминием 158 [c.639]

Раскисление металла шлаками. При наличии в сварочной ванне кислых шлаков раскисление металла происходит по реакциям [c.12]

Процессы раскисления металла шлаками, связанные с перераспределением окисла между металлической п шлаковой фазами, носят название диффузионного раскисления. [c.273]

ЛЕГИРОВАНИЕ И РАСКИСЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ПРИ СВАРКЕ ЧЕРЕЗ ШЛАК [c.360]

Распределение марганца между шлаком и металлом. Марганец входит в состав большинства флюсов для сварки сталей в виде МпО, а в электродные покрытия — в виде руды МпОа. Его переход из шлака в металл необходим для раскисления металла и подавления вредного влияния серы (см. с. 402). Марганец вводят в сварочные материалы в виде пиролюзита — марганцовой руды (иногда сильно загрязненной фосфорными соединениями). [c.362]

Свойства металла шва, наплавленного электродом без покрытия, очень низки (ударная вязкость падает до 0,5 МДж/м вместо 8 МДж/м ). Состав покрытия электродов определяется рядом функций, которые он должен выполнять защита зоны сварки от кислорода и азота воздуха, раскисление металла сварочной ванны, легирование ее нужными компонентами, стабилизация дугового разряда. Производство электродов сводится к нанесению на стальной стержень электродного покрытия определенного состава. Электродные покрытия состоят из целого ряда компонентов, которые условно можно разделить на ионизирующие, шлакообразующие, газообразующие, раскислители, легирующие и вяжущие. Некоторые компоненты могут выполнять несколько функций одновременно, например мел, который, разлагаясь, выделяет много газа (СОг). оксид кальция идет на образование шлака, а пары кальция имеют низкий потенциал ионизации и стабилизируют дуговой разряд, СОг служит газовой защитой. [c.390]

Раскисление металла в условиях кислого процесса происходит при постепенном разогревании ванны и шлака за счёт 1) растворения и связывания кислым шлаком FeO, [c.189]

Другой особенностью режима плавки сплава 60/15 является целесообразность введения кислорода в период расплавления шихты хотя это связано с несколько большим угаром металла, в том числе хрома, и необходимостью частичной или полной смены шлака. В дальнейшем ходе процесса возможны два пути раскисление металла и шлака с последующей присадкой феррохрома или присадка феррохрома с последующим раскислением. Второй путь более предпочтителен, так как он ведет к охлаждению ванны, снижая тем самым опасность разрушения футеровки печи. [c.123]

В процессе сварки они обеспечивают устойчивость горения дуги, создание необходимой газовой атмосферы в зоне сварки, образование шлака заданного состава, ввод легирующих компонентов в состав расплавленного металла и сварного шва, раскисление металла шва и ряд других свойств. [c.102]

Важным, с термодинамической точки зрения, является и конкретный момент раскисления металла и шлака. Если осуществление осадочного раскисления металла сразу же после продувки ванны не вызывает трудностей и является теоре- [c.75]

I высокая концентрация s кислорода в металле не i только к концу продувки ванны кислородом, но и на протяжении всего периода раскисления первого шлака. Содержание [c.137]

При этом на первых двух плавках особенно резко увеличивалось содержание водорода в процессе раскисления первого шлака, а па последней — за время рафинирования и проплавления ферротитана. Такой характер изменения содержания водорода в металле, очевидно, обусловлен присадками больших количеств извести в начале периодов раскисления первого шлака, рафинирования и проплавления ферротитана. [c.144]

Взаимодействие расплавленного металла и шлака определяется составом шлака и условиями перераспределения растворимых соединений между контактирующими жидкими фазами. Шлаки образуются в результате расплавления покрытий электродов или флюсов. Они состоят из смеси оксидов, фторидов, хлоридов различных элементов и чистых металлов. В результате взаимодействия со шлаком происходят раскисление металла сварочной ванны, удаление вредных примесей путем связывания их в нерастворимые соединения и вывода в шлак, легирование шва определенными элементами для восполнения их выгорания при сварке или придания шву специальных свойств. [c.228]

Раскисление металла при сварке. Это процесс восстановления металла из его оксида и перевод кислорода в форму нерастворимых соединений с последуюш им удалением их в шлак. В качестве раскислителей применяют кремний, марганец, титан, алюминий и углерод. Эти веш ества поступают в сварочную ванну из электродной проволоки, покрытий электродов и флюсов, в состав которых они входят, в процессе раскисления железа марганцем, кремнием, титаном и углеродом происходят следующие химические реакции [c.27]

Сразу после скачивания окислительного шлака сталь раскисляют, присаживая на зеркало металла раскислители в виде молотых ферромарганца, ферросилиция, силикомарганца и др. Затем наводят новый известковый шлак в количестве 2,0—3,5 % от массы металла. Для более глубокого раскисления металла шлак дополнительно обрабатывают смесью раскислителей с порошком кокса. Раскисление шлака способствует восстановлению FeO. Уменьшение содержания FeO в шлаке в соответствии с законом распределения приводит к ее интенсивному диффузионному переходу из металла в шлак, что в свою очередь обуславливает раскисление металла. Так как процесс проходит в шлаке или на его границе с металлом, то сам металл не загрязняется продуктами раскисления — неметаллическими включениями типа SiOj, МпО, AljOg, что всегда сопутствует обычному осадочному раскислению. [c.31]

После нагрева металла и шлака до температуры 1500—1540 С в печь загружают руду и известь и проводят период кипения металла происходит дальнейшее окисление углерода. Когда содержание углерода будет меньше заданного на 0,1 %, кипение прекращают и удаляют из печи шлак. Затем приступают к удалению серы и раскислению металла, доведению химического состава до заданного. Раскисление производят осаждением и диффузионным методом. После удаления железистого шлака в печь подают снлико-марганец и силикокальций — раскислители для осаждающего раскисления. Затем в печь загружают известь, плавиковый шпат и шамотный бой. После расплавления флюсов и образования высокоосновного шлака на его поверхность вводят раскислительную смесь для диффузионного раскисления (известь, плавиковый шпат, молотый кокс и ферросилиций), углерод кокса и кремний ферросилиция восстанавливают оксид железа в шлаке, содержание его в шлаке снижается, и кислород из металла по закону распределения переходит в шлак. По мере раскисления и понижения содержания FeO шлак становится почти белым. Раскисление под белым шлаком длится 30—60 мин. [c.39]

Высокие температуры, используемые при сварке плавлением, с одной стороны, понижают термодинамическую устойчивость оксидов, как это было показано в п. 9.2, но, с другой стороны, скорость их образования резко увеличивается и за очень небольшое время сварочного цикла металлы поглощают значительное количество кислорода. Поглощенный кислород может находиться в металле или в растворенном состоянии в виде оксидов (обычно низшей степени окисления), или субоксидов (TieO, TisO, Ti20), а также может создавать неметаллические включения эндогенного типа, образовавшиеся при раскислении металла более активными элементами. И то, и другое резко снижает качество сварных соединений, особенно пластичность металла шва. Исследования этого вопроса показали, что основная масса кислорода в металле обычно находится в неметаллических включениях [20]. Источниками кислорода в металле при сварке служат окислительно-восстановительные реакции между металлом и атмосферой сварочной дуги, металлом и шлаками, образующимися в результате плавления флюсов или при разложении и плавлении компонентов электродного покрытия, а также при взаимодействии с наполнителями порошковой проволоки. [c.317]

Отделение шлаковой корки определяется различием коэффициентов термического расширения (к.т.р.), создающим скалывающее усилия при охлаждении сварного соединения, но часто при самопроизвольном отделении общей шлаковой корки на металле остаются тонкие стекловидные слои твердого шлака, прочно связанного с металлом. Их удаление требует дополнительных усилий, так как они будут мешать дальнейшим технологическим операциям. Кроме того, они могут форсировать коррозионные процессы (особенно галидные шлаки). Такое явление наблюдается при недостаточно раскисленном металле сварочной ванны. [c.360]

Диффузио н н ое раскисление — удаление FeO из металла путём раскисления шлака. С падением концентрации FeO в шлаке FeO металла, по закону распределения, диффундирует в шлак. Продукты реакции раскисления при этом образуются лишь в шлаке и не загрязняют металл. Шлак раскисляют молотым коксом, молотым Fe — Si, боркальком, представляющим собой смесь алюминия (60%) и извести (40<>/о) и т. п. [c.184]

Таким образом, основной шлак более активен, чем кислый. Вследствие наличия в нём свободной FeO в основном металле содержится повышенное количество FeO (согласно закону распределения). Это требует весьма тщательного раскисления металла. Окислы, обладающие кислотными свойствами (Si02, РгОд и др.), находятся в шлаке основного процесса в связанном состоянии (в противоположность кислому процессу). [c.185]

Изменение конструкции ковшей, установка шлакоотделительной перегородки Инструктаж заливщиков. Выдержка металла в ковше перед заливкой Сгущение шлаков в ковше Улучшение раскисления металла [c.256]

Ферротитан применяют как для легирования металла титаном, так и в качестве раскислителя. Ферротитап, металлический титан и отходы металлического титана вводят в хорошо нагретый и раскисленный металл. Добавки 0,05—0,17oTi производят без скачивания шлака за 5—10 мин до выпуска. Металлический титан в этом случае присаживают на шомполах. Большие добавки производят после скачивания шлака за 10—20 мин до выпуска. После растворения титана в жидкой стали наводят шлак из извести и плавикового шпата (3 1), примерно 1,5% от массы металла, затем раскисляют шлак порошком алюминия. Прессованные брикеты и губчатый титан перед вводом в металл прокаливают в сушильной печи при температуре 200—300° С. Применение прессованного и губчатого титана допускается только при выплавке нержавеющих сталей общего назначения. Титановые брикеты прессуются из губки и ее отсевов. Содержание титана в брикетах должно быть не менее 96%. Допустимое содержание сурьмы, олова, мышьяка, цинка, свинца, серы и фосфора не более 0,01% каждого, а водорода не более 0,02%. Брикеты изготовляют диаметром 100—150 мм. Отходы губчатого титана поставляются в виде брикетов диаметром 115—160 мм и высотой от 50 до 180 мм. Отходы титана присаживаются также в ковш. [c.49]

В связи с необходимостью в начале рафинировки легирования металла хромом, который затрудняет его восстановление, на практике применяют предварительное осадочное раскисление кремнием (в виде кускового 45%-ного ферросилиция и силикомарганца) и алюминием (на штангах). Пои выилавке низкоуглеродистой нержавеющей стали (С 0,03%), когда содержание кислорода в металле, а также в остатках иеудаленного шлака особенно велико, количество вводимых кремния и алюминия увеличивают и, кроме того, присаживают марганец и силикокальций. Дальнейшее раскисление металла проводится диффузионным методом через шлак с помощью порошков 75%-ного ферросилиция, силикокальция, а в ряде случаев и алюминия. [c.70]

Для улучшения, условий диффузионного раскислеиия шлака необходимо также предварительное осадочное раскисление металла сразу же ио окончании продувки, так как высокое содержание кислорода в металле в конце продувки (рис 17) тормозит процесс восстановления окислов хрома. [c.75]

Таким образом, максимальное восстановление хрома из шлака достигается за счет уменьшения кратности шлака, иовыше11Ия его основности и использования вне-печиого раскисления металла и шлака. [c.76]

По данным Е. И. Кадинова, ири раскислении шлака с основностью 1,2 кремнийсодержащими сплавами (25 кг/т) удается достаточно полно восстановить хром, а содержание марганца даже снижается на 1% из-за не-реокисления металла в конце продувки по отношению к шлаку. При этом кремний практически не восстанавливает марганец из силикатов, а повышение основности шлака за счет присадки извести ведет лишь к увеличению объема шлака. По-видимому, целесообразно использовать ферроалюминий для осадочного раскисления металла и гранулированный алюминий для раскисления шлака. [c.76]

Заканчивая рассмотрение физико-химических и кинетических особенностей раскисления металла и шлака при плавке нержавеющей стали методом переплава отходов с продувкой кислородом, MO/Ktio наметить основные положения технологии, обеспечивающие миннмальные потери хрома и марганца на плавке [c.76]

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]

Определение хрома и никеля при нормальном ходе плавки может и не производиться, так как феррохром присаживают, руководствуясь анализом металла после раскислени-я шлака. [c.107]

После осадочного раскисления металла присаживается феррохром в нагретом докрасна состоянии, а также известь, примерно 20 кг/г. Расплавление феррохрома ведется форсированно при тш,ательном перемешивании металла. Шлак раскисляется смесью из дробленого (фракция 3 мм) или гранулированного силикохрома или 45%-ного ферросилиция 10—15 кг/г и извести 10—20 кг т, затем порошком 75%-Fioro ферросилиция 2—4 кг т до получения коричневого черепка с содержанием в шлаке не более 9°/о Сг. После этого шлак скачивают начисто. На печах с электромагнитным перемешиванием статор включают примерно на 10 мин в конце раскисления шлака, а также при его скачивании. [c.125]

Рафинировочный шлак заводили хотя и высокоосиов-ным, но жидкоподвижным, рассыпающимся при остывании в белый порошок. В процессе раскисления металл и шлак тщательно перемешивали. К выпуску в металле содержалось 0,025% С, не более 0,015% S и около 0,25% Si. Металл выпускали при температуре 1610— 1620° С, обязательно со шлаком через хорошо разделанное отверстие. Общая длительность рафинирования не превышала 30 мин. [c.156]

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]

При проведении процесса дефосфорации необходимо принять меры против восстановления фосфора (ре-фосфорации) из шлака в металл. Такое явление имеет место при раскислении металла в конце плавки и при выпуске металла из печи. Исследованиями установлено что количество фосфора, восстановленного из шлака в металл, в значительной мере зависит от основности ( a0)/(Si02) и от отношения в нем ( aO)/(FeO). При основности шлака 2,8—3,1 и отношении (СаО)/ / (FeO) =4,5- 5,0 происходит минимальное восстановление фосфора из шлака в металл. При выпуске металла для снижения рефосфорации необходимо стремиться к тому, чтобы в ковш вначале стекал металл, а затем-шлак. [c.157]

Период плавления. Расплавление шихты в печи занимает основное время плавки. В настоящее время мйогие операции легирования и раскисления металла переносят в ковш. Поэтому длительность расплавления шихты в основном определяет производительность печи. После окончания завалки опускают электроды и включают ток. Металл под электродами разогревается, плавится и стекает вниз, собираясь в центральной части подины. Электроды прорезают в шихте колодцы, в которых скрываются электрические дуги. Под электроды забрасывают известь для наведения шлака, который закрывает обнаженный металл, предохраняя его от окисления. Постепенно озеро металла под электродами становится все больше. Оно подплавляет куски шихты, которые падают в жидкий металл и расплавляются в нем. Уровень, металла в печи повышается, а электроды под действием1 автоматического регулятора поднимаются вверх. Продолжительность периода расплавления металла равна 1—3 ч в зависимости от размера печи и мощности установленного трансформатора. В период расплавления трансформатор работает с полной нагрузкой и даже с 15 % перегрузкой, допускаемой паспортом, на самой вы-сокой ступени капряжения. В этот период мощные дуг не опасны для футеровки свода и стен, так как они закрыты шихтой. Остывшая во время загрузки футеровка [c.182]

Восстановительный период плавки. После скачивания окислительного шлака начинается восстановительный период плавки. Задачами восстановительного периода плавки являются раскисление металла, удаление серы,коррек-тирование химического состава стали, регулирование температуры ванны, подготовка жидкоподвижного хорошо раскисленного шлака для обработки металла во время выпуска из печи в ковш. Раскисление ванны, т. е. удаление растворенного в ней кислорода, осуществляют присадкой раскислителей в металл и на шлак. В начале восстановительного периода металл покрывается слоем шлака. Для этого в печь присаживают шлакообразующие смеси на основе извести с добавками плавикового шпата, шамотного боя, кварцита. В качестве раскислн-телей обычно используют ферромарганец, ферросилиций, алюминий. При введении раскислителей происходят следующие реакции [c.185]

Одношлаковый процесс. В связи с интенсификацией процесса электроплавки в последние годы получил большое распространение метод плавки в дуговой печи под одним шлаком. Сущность этого метода заключается в следующем дефосфорация металла совмещается с периодом расплавления. Во время расплавления из печи скачивают шлак и производят добавки извести. В окислительный период выжигают углерод. По достижении в металле < 0,035 % Р производят раскисление стали беа скачивания шлака ферросилицием и ферромарганцем. Затем присаживают феррохром и проводят сокращенный (50—70 мин) восстановительный период с раскислением шлака порошками ферросилиция и кокса и раскислением металла кусковыми раскислителями. Окончательное раскисление производят в ковше ферросилицием и алюминием. В некоторых случаях вообще не проводят раскисления шлака в печи порошкообразными раскислителями. [c.186]

Для удовлетворения этих требований в покрытие электродов вводят следующие вещества. Шлакообразующие - основная часть покрытий. Они образуют шлак на поверхности ванны и защищают капли электродного металла и сварочную ванну от непосредственного контакта с атмосферой. Газообразующие - органические вещества, разлагающиеся при нагревании с образованием газов, которые оттесняют воздух от дугового промежутка. Раскисляющие - р осппяъы, сплавы железа с активным металлом. Например, ферромарганец реагирует с растворенным в ванне кислородом, а также с кислородом оксидов и восстанавливает чистое железо, при этом марганец окисляется и уходит в шлак. Легирующие - хотя легирование через покрытие менее эффективно, чем через проволоку. Чаще легирование ведут за счет ферросплавов, вводимых с целью раскисления металла шва. Стабилизирующие - соединения элементов с низким потенциалом ионизации, облегчающие горение дуги и ее повторное зажигание на переменном токе (при переходе тока через ноль). Кроме того, в покрытие вводят пластификаторы и связующие, придающие покрытию прочность и хорошее сцепление со стержнем. [c.113]

Плавка в печах с кислой футеровкой обычно применяется в литейных цехах при производстве стальных отливок. Кислый шлак содержит до 60 % SiOj, который способен в больших количествах растворять оксид железа, образуя (Fe0>2Si02. Для высвобождения FeO и создания его избытка в шлаке в ходе первого (окислительного) периода плавки в печь небольшими порциями забрасывают известняк или руду. Во втором периоде для раскисления металла снимают окислительный шлак и наводят новый из смеси песка и измельченного шамота. Оксид железа переходит из стали в шлак, в результате чего происходит самораскисление металла. Таким образом, плавка в печи с кислой футеровкой позволяет экономить раскислители и обеспечивает более низкое содержание неметаллических включений в стали. Однако следует иметь в виду, что в печи с кислой футеровкой затруднено удаление серы и фосфора, так как в ней невозможно создать высокоосновный шлак. Поэтому к содержанию этих примесей в исходной шихте предъявляют повышенные требования. [c.183]

Во время расплавления происходит угар хрома и тем больше, чем -ниже содержание углерода в шихте например, при выплавке сталей 1X13—4X13 угар его достигает 18—16%. Хром, перешедший в шлак в процессе расплавления, восстанавливают 75%-ным ферросилицием. После восстановления, разжижения и отбора проб на шлак его полностью скачивают. Рафинировку ведут под белым шлаком, который составляют из соотношения извести к плавиковому шпату 5 1 в количестве 1 % от веса жидкого металла. Затем добавляют необходимое количество нагретого докрасна феррохрома, который тщательно перемешивают гребками для ускорения его расплавления. По расплавлении феррохрома количество шлака доводят до 1,5—2,0% от веса металла и раскисляют смесью 75%-ного ферросилиция (1 кг1т) и извести 2—3 кг т. Раскисление ведут до получения белого рассыпающегося шлака. Окончательное раскисление металла производят алюминием в количестве 0,Ь кг/т при выплавке сталей с 12—17% Сг и 1,0 кг/т — сталей с 25% Сг. [c.700]

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]

Эти исследования и обширный производственный опыт подтвердили, что технология раскисления металла с выпуском плавки во время кипения гарантирует при правильной ее организации получение заданного состава металла с относительно однородным распределением отдельных элементов во всем объеме металла в ковше. Эти же данные подтвердили, что отказ от предварительного раскисления металла в печи кремнийсодержащими ферросплавами приводит к улучшению качества поверхности проката и не понижает механические свойства и макроструктуру готового проката. Необходимыми условиями при такой схеме раскисления является выпуск металла при несколько более высокой температуре (примерно на 10 град). Ферросплавы в ковш следует задавать равномерно под струю, желательно посредством бункера-дозатора [183]. Шлак в ковше следует загущать присадками извести или доломита, чтобы снизить его реакционную способность. [c.165]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...