Реакции шлака с металлом (Si С)

Между этими тремя фазами во всем ходе плавки существует постоянное взаимодействие. Дымовые газы, двигаясь над поверхностью шлака, отдают ему свободный кислород и кислород СО2 и НоО. Под влиянием этого закись железа шлака окисляется до высших окислов, которые вместе с окислами руды и металла, образовавшимися в процессе плавления, делают шлак сильно окислительным. Высшие окислы шлака на поверхности соприкосновения с металлом реагируют с жидким железом, восстанавливаются до закиси железа и обогащают ею шлак и металл. Встречаясь в металле с примесями, закись железа реагирует в порядке последовательности с Si, Мп, Р и С по реакциям [c.55]

Первый этап — расплавление шихты и нагрев ванны жидкого металла. На этом этапе температура металла невысока интенсивно происходит окисление железа, образование оксида железа и окисление примесей Si, Р, Мп по реакциям (1)—(4). Наиболее важная задача этого этапа удаление фосфора — одной из вредных примесей в стали. Для этого необходимо проведение плавки в основной печи, в которой можно использовать основной шлак, содержащий СаО. Выделяющийся по реакции (3) фосфорный ангидрид образует с оксидом железа нестойкое соединение (FeOji-P.jO . Оксид кальция СаО — более сильное основание, чем оксид железа поэтому при невысоких температурах связывает ангидрид Р2О5, переводя его в шлак [c.30]

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]

Как видно из схемы, окисление примесей можно вести за счет ес-, тественной диффузии кислорода через слой шлака, образующегося к концу расплавления шихты, за счет добавки руды в шлак и путем вдувания кислорода непосредственно в чугун под слой шлака. Примеси чугуна (С, Si и Мп) Ькисляются за счет реакции с FeO, образующимся в результате окисления шихты при плавке или вводимым в шихту в виде руды. После расплавления шихты и образования шлака FeO распределяется в некоторой пропорции между шлаком и металлом. Находящийся в шлаке FeO доокисляется на границе шлак — печные, газы до Fe Oj, который растворяется в шлаке, и на границе шлак — металл снова восстанавливается до FeO. При этом шесть молекул РеО, [c.180]

В поверхностном слое шлака на границе гетерогенной системы шлак-—металл преимущественно адсорбируются катионы и анионы с большими величинами обобщенных моментов. Ионы с меньшими обобщенными моментами оттесняются во внутренние слои шлака. Так как реакции между шлаком и металлом протекают на поверхности раздела фаз и на межфазной границе преимущественно сосредотачиваются сильные катионы Мп + и слабые кремнекислородные ационы типа Si O , предполагается [41], что под воздействием силового поля поверхности жидкого металла сложные кремнекислородные анионы расщепляются на сильные ионы кремния Si + и кислорода О -. При высоком содержании во флюсе кремнезема и закиси марганца повышенная концентрация катионов Si + и Мп2+ в поверхностном слое флюса-шлака способствует интенсивному переходу этих элементов в металл шва. [c.50]

Здесь не рассматриваются реакции на границе фаз при сварке, и наплавке металлов под слоем флюса. Благодаря высокой степени локального нагрева сварка и наплавка происходят на границах жидкий металл — жидкий флюс, что предопределяет гораздо более высокую активность реагирующих веществ. В частности, на границе с расплавленным железом активными становятся SiOj и МпО восстановившиеся из шлака SI и Мп легируют железо [95], [c.220]

FeO, таким образом, связывается в стойкий силикат, который переходит в шлак. При большом содержании в шлаке силиката кремния реакция может пойти в обратную сторону, и металл будет окисляться, растворяя FeO. Поэтому содержание SiOa в шлаке должно быть в количестве, необходимом для диффузионного раскисления. Следует иметь в виду, что SiO2 делает шлак длинным , малоподвижным и ухудшает его газопроницаемость. При необходимости добавляют в покрытие другие материалы, повышающие жид-котекучесть шлака. Из приведенных выше химических реакций видно, что раскисление металла при сварке осуществляется при введении в покрытие химических элементов-раскислителей Мп, Si, Al, T и др. в виде порошка или ферросплавов (сплавов с железом), а также при увеличении содержания этих элементов в электродных стержнях. [c.120]

Если принять, что сваривается кипящая малоуглеродистая сталь с исходными концентрациями [Si]u = 0,03% и (0]и = 0,02%, то из сопоставления величин iTgg, отвечающих различным температурам, и произведения исходных концентращ1Й [0] [Si]u (табл. 32) следует, что при температурах 1800° С и выше первая величина значительно превосходит вторую, т. е. реакция (66) должна протекать в правую сторону. При этом сварочная ванна будет обогащаться кремнием и кислородом одновременно. Если предположить, что концентрация кремния в на1 б,)лее разогретой части жидкой ванны достигла значения [Si] = = 0,3% и кислорода [О] = 0,2%, то реальное произведение концентраций достигнет [0]2[Si] = 1,2-Ю , что примерно отвечает константе равновесия прп температуре 2000° С. Прп дальнейшем спаде температуры сосуществующие концентрации кремния и кислорода окажутся выше равновесных, начнется окисление кремния преимущественно за счет кислорода, растворенного в жидком металле. Однако конечная концентрация кремния в шве будет выше исходной, так как для полного окисления этого элемента нехватает кислорода в металле (относительно большая часть закиси железа переходит в шлак), а вследствие достаточно большой скорости процесса охлаждения и кристаллизации металла равновесие в системе шлак — металл не достигается. [c.97]

Наличие слабо окислительных шлаков, насыщенных SiOa, и высококремнеземистой набивки пода при высоком температурном режиме создает благоприятные условия для восстановления кремния, а следовательно, и раскисления металла. Процесс восстановления кремния происходит, по-видимому, преимущественно на границе раздела подина—металл, а также металл—шлак по реакциям SiO + 2 [С] = [Si] + 2 СО , SiOa + 2 [Fe] = = [Si] -f 2 (FeO). [c.324]

В обычных процессах плавки стали металл во время вакуумирования и продувки инертным газом постоянно контактирует с футеровкой ковша или агрегата и шлаком, состоящими из различных оксидов. В этих условиях повышение раскислительной (восстановительной) способности углерода приводит не только к раскислению металла, но и к восстановлению компонентов оксидных фаз, например к смещению реакции [Si] +2[0] = (SIO2) влево в результате снижения [О] при углеродном раскислении. Поэтому на остаточное содержание кислорода в металле начинает влиять реакция восстановления оксида из оксидной фазы. В результате степень раскисле- [c.273]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...