Раскисление

РаскислениеРАСКИСЛЕНИЕ, процесс восстановления закиси железа, растворенной в жидкой стали, полученной продувкой чугуна в конвертере или плавкой на поду мартеновской печи. Раскисление обыкновенно соединяется с процессом обуглероживания и достигается введением раскислителей или добавочных. В зависимости от способа получения стали и желаемого или заданного состава ее раскисление ведется различно. Если металл получен в конвертере и д. б. твердым (например, рельсовая сталь), то он и раскисляется и науглероживается одновременно зеркальным чугуном (одним или с небольшой добавкой ферросилиция); первый предварительно расплавляется в вагранке и выливается из малого ковша на струю металла, выливаемого из конвертера в разливной ковш. Вливать зеркальный чугун прямо в конвертер нельзя, т. к. возможна реакция между шлаком и углеродом чугуна, в результате которой в сталь переходит кремний в кислом процессе и фосфор - в основном. При производстве мягкой стали, т. е. малоуглеродистой, раскисление ведется ферроманганом и ферросилицием, забрасываемыми в кусках прямо в конвертер по окончании продувки. В этом случае необходимое для плавления раскислителя тепло возмещается теплом, выделяемым окислением марганца и кремния при восстановлении закиси железа, и ванна не стынет, т. к. количество добавочных в этом случае ничтожно (0,75—1% веса продутого металла).

Зеркальный чугун - раскислитель твердой стали - прибавляется в количестве 5—7% (смотря по содержанию углерода в стали и марганца в сплаве); поэтому его необходимо добавлять в жидком состоянии, что является крупным неудобством, если переплавка ведется в вагранках, т. к. это влечет за собой выгорание марганца и затрудняет точную дозировку его. Лучшим способом является плавление добавочных в электропечах: здесь не происходит напрасной траты реагента от окисления; раскисление жидким сплавом идет полнее и дает более однородный продукт. В виду этого рекомендуется расплавлять в электропечах и такие раскислители, как ферроманган и ферросилиций.

Раскисление металла, получаемого на поду мартеновской печи, часто (а прежде - всегда) ведется в самой печи забрасыванием в ванну холодных или подогретых на пороге садочных окон добавочных. Через некоторое время (обыкновенно не менее 5 мин.) производится перемешивание ванны и раскисление считается законченным. Неудобство описываемого способа заключается в большем, чем следует по расчету, расходе элементов - восстановителей, что объясняется запутыванием мелких кусков сплава в шлаке и кроме того окислением раскислителей не только растворенной в стали закисью железа, но и шлаком, а также непосредственно кислородом пламени. Стремясь сократить расход раскислителей, вводят их непосредственно в ковши в твердом состоянии (ферроманган, ферросилиций) до выпуска стали. Так как в раскислении участвует углерод постепенно растворяющегося сплава, то он выделяет окись углерода как продукт реакции восстановления и этим производит хорошее перемешивание металла, что способствует получению однородной, равномерно раскисленной стали. Исключительно таким способом производят раскисление в США и в большинстве случаев в Англии. На континенте Европы к нему долго относились с предубеждением, полагая, что в ковше реакции раскисления не успевают завершиться во всей массе металла, отчего сталь выходит неоднородной. Исследования последнего времени, произведенные в Европе, показали, что раскисление в ковше может дать самую высококачественную сталь. Не доверяя этому, прибегают к компромиссу - введению добавочных (богатых Мn и Si) в желоб, по которому течет сталь в ковш. Металл увлекает с собой куски сплава, хорошо перемешивается при ударе о дно ковша или поверхность уже залитой стали и в результате дает хорошо раскисленную однородную сталь. Расход добавочных определяется расчетом, основанным на опытных данных об угаре отдельных элементов, входящих в состав раскислителей. Этот угар находится в зависимости от содержания закиси железа в металле и от температуры последнего. При высокой температуре в раскислении участвует большее количество углерода, при низкой - раскисление идет в большей мере за счет кремния, что повышает содержание углерода в стали.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 19 - 1934 г.