Cimmerman (523120), страница 100
Текст из файла (страница 100)
3.22 В гд бд ВВ ВВ гдд ВряпЯ сяг начала ярсдЦЯЪ и д уд Б вииядйгнууманрсдуднннрд В гу дд ВВ ВВ д)у Врягяг япначОнаарсдудну, % В д уд ух гу 6ренн оп~началаярсдндни гган лены кривые окисления С, 31, Р (для полноты картины также и поведение Х) при томасовском и (.ПАС процессах. Дефосфорацня при томасовском процессе происходит только после окисления углерода (епереходз», тан как снзчзла должны образоваться высокоактивные основные шлаки, Кремний ошлаковывается уже в нзчале процесса продувки. Пояышение концентрации азота в конце продувки обусловлено его присутствием в дутье. При 1 ОАС процессе окисление углерода н фосфора происходит почти одновременно и для снижения нонцентрацин Р в металличесной фазе необходима смена шлака. Реакции протенают различно.
так как в процессе (.ПАС наряду с кислородом одновременно вдувается известковая пыль, высокозктивный шлак образуется сразу, В. Требованнн к процессу дефосфорацнн. Реакции ошлзковывания М~Р)+5[0)+ +3(ЕеО)-~(ЗРеО Р202) и )+Зрс+ +8[О) (ЗЛО.Р,Оз) возможны при высокой коицентрацни Р н очень низкой С.
Поэтому характер реакции окисления Р определяется [9)г степенью приближения к держащего шлака (условия, близки к мартеновскому процессу). Вьюоды. Некоторые реакции и их термодинамические характеристики приведены в табл. 164. (см. 3.3.1.1, Выводы, п.д.). 3.3.1.5. Поведение серы Поведение серы в рпсллизе зселзэа.
Сера почти неограниченно растварима в жидком железе. Вблизи Ткл и в твердой фазе растворимость 5 мала [9]. В расплавах Ге и Ге — С сера — понерхиасгно активный элемент. 5 является нежелательной примесью и в зависимости от марки стали ее концентрацию снижают до (0,060 то (Гндован сталь) н (0,035 уе (высококачественная сталь). Исключение составляют только автоматные стали (см. 2.2.1.36) с высоким содержанием серы. Реакции с участием серы А. Основная реакция. Десульфурация, как правила, проходит не путем окисления серы, растворенной в расплаве железа, а при соединения ее с СиО, содержащейся п шлаке: [Гез] + (Сло)-ь(Саз) + (ГеО) .
Обозначение [Гез] в атом уравнении идеализировано. В. Равновесие. Реакаля слаба зкзотермична и мало зависит ат температуры: К=иоан ирео/ПРЕЗ" иеаО ' Рис. 3.2Я глллиил лм Реакция ЬО', кап моль Температурная еаепсимооть (ЗГ О.Р,Е,) 84200 [Р)з [0]з Т 2 [Р) + 8 [О) + ЗГе-' ..(ЗГеО Раоз)" (ЗГео Р Ое) 26000 [Р)п [0)з Т 2[Р]+ 8[0) + ЗГе-» -(зГ о Р,о,)« — 119 000+ 45,0Т 0,8 [Р] + 2 [0),. 0,4(Р20е)'* — 91 940+ 40,66Т 0 8[Р)+Оы. 0,4(Рпое) — 147 800+ 41,8Т 0,8[Р)+ 2(Гео), 0,4 (РяОа) + 2ГО» — 34 140+ 15,64Т 2[Р)+ 5 [0]+ ЗСао (ЗСаО. Р,Ое) — 160 000+ 44,85Т вЂ” 160 000+ 44,85Т ио«.иее па» !и !ог(с о) идеальным условиям контакта между газом-окислителем и расплавом; несовершенством контакта между шлаком СаΠ— ГеО и расплавом. По модельным исследованиям можно приближенно представить условия окисления (ход окисления) железа и примесных элементов (рис.
3.24) [9]: à — капли; 2 — попы~ 3 — «гражепзма поток: и — жидкость 1. При повышении скорости потока кнслорода увеличивается коническое углубление, создаваемое потоком в жидком металле, а значит, и время пребывания капель жидкога металла в патоке кислорода — улучшаются условия окисления. 2. При уменьшении скорости потока кислорода происходит преимущественное окисление железа, образование железасо- 2 [Ге,Р]+ 5(Гео)+ 4 (Сао) (4 СаО'РяОе) + 11Ге' ° Низкая коицектрацпя Р. "" высокая копцеитрацпя Р.
(Ряоа)0 Я 20400 [РФ '[О]' (Реое)~'~ 32300 = — — 9,15 [ )"р,„т (Рао )О'Я 7450 12 = — — 3,42 [Р)О.В(Г О)з Т (ЗСаО.РзОе) 35000 9 7 12[Р]а[О]е (С О)з т о УП оа ч~ уб $ !ч бу ь йу агу бб ' ВУ б бпгсшрвш прыгссс с песвыешидиписгг гииеепип ° Рпсчспмыо дчочопип пас. злв За'. каа/мааь Паакяея +1340+ 12,81Т [8] + 2 [О] БОа — 12 860+ 4,99Т вЂ” 25650+ 13,86Т Исследование условий равновесия показывает, что десульфурацня происходит при достаточно высокой активности [ГеБ) и (СаО) и слабом акислительном действии шлака (низкой концентрации ГеО). 1(есульфурация эффективнее проходит в доменной печи (см. 3.2.6), поскольку пад воздействием С, 81, Р возрастает а .
Из равновесной реакции коэффициент распределения Е= (8)ДБ). ! .,- 14 прн чистом СаΠ†!О, — РеО-шлаке (насыщенном СаО): Е-8 †при использовании реальных шлаковых систем; 6) 10 при использовании шлаковых систем СаΠ†РзО,— геО. Реакции с участием серы в ашртеиовском процессе А. Сульфурацня. Возможна вследствие настоянного поступления 8 из топлива, Сера поглощается главным образом в период расплавления, когда твердая шихта не полностью покрыта слоем шлака [БОа)+Ге -ь[ГеБ)+2[0). При равновесной концентра.
цин 2.10 а% БОз (по объему) в газовой фазе соответствует содержание 0,05 Ц Б в Ре. Б. Десульфурация. Десульфурацию можно ускорить следующими мерами: повышением температуры (увеличивается активность шлака н растворимость СаО); увеличением присадки Саги что сннжаег вязкость и повышает основность шлака (растворимость СаО). Расчет степени десхтльфурации [8) = = [Б ] г 1+ ь — ~. где [8] — окончательное содержание Б, Ц ; [Бя) — содержание Б к началу окислительного периода (первая проба); Š— коэффициент распределения серы или коэффициент ошлаковывання; ш — масса шлака, а от массы расплава.
Реакция с участием серы в конверторах А. Томасовскнй процесс. Значительная часть десульфурации протекает только в канне периода продувки, поэтому необхолима использовать ннзкасернистае сырье. С серой связывается та часть извести (так называемая свободная известь), которая остается после ошлаковывания РаОо и Б!Оа. Десульфурация происходит слабее, чем прн мартеновском процессе. Б.
Процесс с верхним кислородным дутьем. Йесульфурация происходит быст. глвлицА тва [ГеБ] + 1, 50ач (сеО) + БОз— чисто железистый шлак [Ге8]+ [Мп[ (МпБ)+ уев при нязкам содержании Р. рее и более полно, так как уже в начале процесса образуется активный шлак. Кроме большей длительности протекания реакции, положительное воздействие оказывает также кислород, который окисляет да 15 о Б: (СаБ) + 3/2 (Оа) ~(СаО) + (БО ) . Более высокая степень десульфурацни достигается после смены шлака.
Всего удаляется 50 — 55 7о 8. Реакции с участием серы в дуаовык явках. Благоприятные условия для десульфурацви создаются при работе с восстановленными шлаками (65 % СаО, 10 о СаГь 20 % Б!Оа) н при высокой температуре [ГеБ]+ (СаО) +С (СаБ) +[Ре]+ (СО). Возрастает эффективность процесса и остаточное содержание серы в стали сни-. жается до (0,01 то. Выводы А.
Общие представления. На обобщающей диаграмме (рис. 3.25, па Шепну) [9) степень десульфурацнн представлена в зависимости от десульфурирувщих свойств Лийюиморпагсрвг улпыовы процссслолда проырориспмдеогы(,, процесс с ауфсрпппг шпак Рааор процесс гб-АЦф Эллиппиысспий ромир «7оцссв сушлип и .;, чю ', '; ' 'чь Процесс йидо ипуивла дысшрв Татосогсымг процесс процесс, ф,Ж Уб Я дб 4П бб бб Еодеряаиие 5 дгогобойфам, аг. ошсодорлголип 5 блсоюлпеи шпале Тамяаратурааа аааяоимасть Рзгх 294 !8 = — 2.8 [8][О]а Т (РеО) Рзо, 2850 18 =- — — 1,09 [Р Б] р'з Т 1 5610 "[МпИР 8] Т газовой фазы.
Данные получены расчетным путем и нз результатов лабораторных н заводских испытаний. Б. Термодинамические данные (см. 3.3.13, Выводы п. д.) приведены в табл. 165. 3.3.2. Раскисление стали Снижение содержания кислорода в стали до уровня, исключаюшега вазможность акислительных реакций а слитке. Образуюшиеся при этом твердые, жидкие или газообразные продукты раскисления необходимо удалить до затвердевания слитка, так как они снижают качества стали. Содержание (О) после раскисленин снижается на порццок. Стадии процесса раскисления 1. Растворение раскислителей в жидком металле. 2. Реакции между (О) и раскислителем.
3. Образование зародышей, рост н выделение продуктов раскисления. Способы раскшленил стали: а) осаждаюшее раскисление; б) диффузионное раскисление; в) спецйальные способы раскисленин (обработка синтетическими шлаками; раскнсление в вакууме). 1. При повышении концентрации некоторых элементов в железе нх раскислительная способность падает и может даже принимать отрицательные значения (содержание (О) возрастает). Равновесные концентрации (0) при 1600 'С н 0,1 тт раскислнтеля )119): Раскнслнтель .. Сг Мп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
