脱氧剂选择及加入量
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(2—60)
金属中脱氧元素的含量[M]是决定钢水脱氧程度的主要因素。 一般 随着[M]的增加,[O]相应降低。 活度系数 fM 及 fO 受钢中各元素的影响也有较大变化, 且可由下式 确定:
log f i eii [i ] eij1 [ j1 ] ... eijn [ j n ]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2—61)
脱氧剂的选择
为了粗略地判断元素的脱氧能力,一般假设脱氧产物为纯氧化 物,并把钢水看成理想溶液。而 a MxOy,fM=fO =1 式(2—60)相应简 化为:
[O]
1 K M/ y
1 [ M ] x / y (2—62)
1 K M/ y =K` ,仍为 对于某一种脱氧元素,温度一定时,KM 为常数,令 M
脱氧剂的选择
对于脱氧反应的通式: x[M]+y[O]=MxOy (2—58) 平衡常数 K M a x a y [ M ] x f x [O ] y f y M O M O 变换式(2—59)得
[O ] a1/ y M O
x y
a M xO y
a M xO y
(2—59)
1 x K M/ y [ M ] x / y f M / y f O
脱氧剂的选择
脱氧,特别是镇静钢的脱氧,除应满足脱氧程度的要求外,还 应尽可能降低钢种非金属夹杂物的含量和改善其在钢种的分布, 使 它们对钢的危害较小。同时,对须经热处理的钢,还应保证较细的 奥氏体晶粒组织。这些都要通过加入一定量的某中脱氧元素来完 成。因此,理想的脱氧剂应能满足下列要求:. (1)具有一定的脱氧能力,即与氧的亲合力应比铁大; (2)脱氧产物不溶于钢水和易于排除,即使呈夹杂物形式滞 留于钢中, 对钢的性能危害也应较小, 对某些钢种还要求能起细化 晶粒作用; (3)除脱氧外还能降低钢中其它夹杂(氮、硫等)的含量或 减弱其有害影响; (4)来源广,价格低。
常数,则式(2—62)变为:
' KM const [O] [ M ] x / y [ M ] x / y (2—63)
即此时金属中的平衡含氧量仅决定于金属中脱氧元素的含量。对(2 —63)式取对数得: x ' log[ O ] log K M log[ M ] y (2—64)
生成稳定的硫化物的能力是脱氧剂的第二个重要性质与 S 亲和 力最大的元素是稀土金属,如镧、铈、镨、钕等。 形成氮化物的能力也属于脱氧剂的重要性质。按脱氧元素与氮 的亲和力由强到弱的顺序大致为锆、钛、铝、硅、钒。 锰铁是最常用的脱氧剂。 锰铁(含 75~80%)比较便宜。 硅铁也是常用大脱氧剂。一般用硅铁。 Al 与 O2、S、N2 都具有很强的亲和力,还能细化奥氏体晶粒, 因而是最好的脱氧剂。 V 是生产抗时效沸腾钢的专用脱氧剂。钛和锆也是很好的脱氧 剂,但因其比较稀缺和贵重,一般只在生产特殊用途钢时使用。 Ca 和 O2、S 都有很强的亲和力,而且能够控制夹杂物呈危害较 小的形态存在。 稀土金属与钢中有还杂志的亲和力都比较强。 C 是较理想的脱氧剂,其脱氧产物为 CO 气体, 很容易从钢中排 除。
(本节完)
脱氧剂加入量的确定
脱氧剂加入量 [% M ] 规格中限 [% M ] 终点残余 [ M ] 脱氧剂 M 出钢量
㎏/炉
生产实践表明,准确判断和控制脱氧元素的收得率,是达 到预期的脱氧程度和提高成品钢成分命中率的关键。然而,脱 氧元素受得率受狠毒因素影响。脱氧前钢水含氧量越高,终渣 的氧化性越强及元素的脱氧能力越强。则该元素的烧损越大, 收得率越低。在生产条件下,还必须结合具体情况综合分析。