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盒的效果山于各种因素的影响,最终可达到使〔H)为1~2PPm。 普通炼钢过程中通常加入锰铁、硅铁和铝进行脱氧。但脱氧产物往往以非金属夹杂物的 形武残留在钢液中,从而降低了成品钢的性能。但用碳脱氧生成气态的CO产物,因为CO不 溶于钢液,必然从钢液中排除出去,避免了上述沉淀脱氧剂的缺陷。在炼钢过程中,溶解在: 钢液中的碳,在常压下不能做为最终脱氧剂。从热力学的观点米石,碳脱氧的程度主要取决 于真空度(即系统的压力),只有采用真空精炼时才能充分发挥碳脱氧的优越性。 热力学计算 炼钢过程中钢液内的氧含量,根据热力学计算,在平衡条件下与温度、碳含量、钢液面 上CO气体的分压力和其它元素含量有关。脱氧能力强的元素,如铝、钛、硅等影响更大, 芳不存在这些脱氧元素并忽略其它元素的影响时,钢液中碳和氧的反应式如下: (C)+〔O)=CO() ΛF°=-13610-4.88T K=Pco Pco aea。=〔%C)fc(%o)f0 IaK-ART 1gK=2975 +1.06 式中△F°的数值从实验中得来,此处取用资料〔2)的值。 在温度为1600℃时, 1gK100=2.65 .K1600=447 钢液中氧的平衡含量很低,即使在低碳钢中也小于300PPm,据实验1g。=-20(%O), 则1g「。<-0.006,故f。>0.987,为简化计算将f。作为1.0处理。 为简化计算一般将fc作为常数处理,则 Pco. 447=(%C)·f。(%0) Pom c 因fc为常数,故m也应是常数,如m=2.4×10一3则 〔%C)〔%0)=0.0024Pco 表1列!了在炼钢温度下不同含碳量和CO分压下的氧含量的数值(理论计算值)。从 表1可肴出,当Pco降到1毫米汞柱时,可近似认为系统的真空度达到1毫米汞柱时,平衡 氧含量已降低到很小的数值,这说明用碳作最终脱氧剂的先决条件是真空。 但在实际生产中,很多人认为钢液经真空碳脱氧后,即使真空室压力小于0.1毫米永 柱,钢液中的残存氧含量也不会低于相当于Pco=50毫米汞柱时的平衡值。这是由于CO'气泡 在钢液表面层生成时反应物的扩散速度小和受渣层的限制所致。从而造成了产生气泡区内和 炉内气相里的CO分压力之间的不平衡情况。因此用降低钢液面上气相压力的方法(即提高 真空度的方法)来提高碳的脱氧能力有一定的限度。 28氢的效 果 由于 各种 因素的影 响 , 最 终可达 到使 〔 〕为 。 普通炼钢 过 程 中通常加入 锰 铁 、 硅 铁和 铝进 行脱氧 。 但脱氧产 物往往 以非金属夹 杂物的 形 式残 留在钢 液 中 , 从而降低 了成 品钢 的性能 。 但 用碳脱氧生成 气态 的 产 物 , ‘ 因为 不 溶于 钢 液 , 必 然从钢 液中排除出 去 , 避 免了 上述沉淀脱氧剂 的缺 陷 。 在炼钢 过程 中 , 溶解在 钢 液中的碳 , 在常压 下 不能做为最 终脱氧剂 。 从热 力学的观 点 来 肴 , 碳脱氧 的程度主 要 取 决 于 真空度 即 系统 的压 力 , 只 有采 用真 空 精炼时才 能充分发挥碳脱氧的优越 性 。 热 力学计算 炼钢 过程 中钢液 内的氧 含量 , 根据热 力学计 算 , 在平 衡 条件下 与温度 、 碳 含量 、 钢液面 上 气体的分压 力和 其 它元素 含 量 有关 。 脱氧能 力 强的元素 , 如 铝 、 钦 、 硅 等影 响更大 , 芒 不存在这些 脱 氧元素并忽略其 它元素的影 响时 , 钢 液 中碳 和 氧的反 应 式如下 〔 〕 〔 〕 气 八 ” 一 一 〔 〕 一 。 〕 丈 式 中△ 。 的数值 从实验中得 来 , 此 处取 用 资料 〔 的值 。 在温度 为 ℃ 时 , 。 一。 。 。 钢 液 中氧的平衡 含量 很低 , 即 使 在低碳钢 中也小于 , 据实验 。 一 〔 〕 , 则 。 一 , 故 。 , 为简化 计算将 。 作 为 处理 。 为简化计算一般将 。 作为常数处理 , 则 一 二 苦竺 不下万 于、 天 七为 七 为 , 。 , 。 、 , ‘ , 八 、 羚 七 为 曰 丁 ’ 了百 ’ ’ “ “ 二 ’ 因 为常数 , 故 也应 是常数 , 如 一 , 则 〔 〕 〔 〕 。 表 列 出了 在炼钢 温度下不同 含碳 量 和 分压下 的氧 含量 的数值 理论计 算值 。 从 表 可着 出 , 当 。 。 降到 毫米汞柱时 , 可近似认为系统 的真空 度达到 毫米汞柱时 , 平 衡 氧 含量 已降低 到很 小的数值 , 这 说 明用碳作最 终脱氧剂的先决 条件 是真空 。 但在实际生产 中 , 很 多人认 为钢液 一 经真空 碳脱氧后 , 即使真 空 室压 力小于 毫 米汞 柱 , 钢 液中的残存氧 含量 也不会低 于 相 当于 。 。 毫米汞 柱时 的平 衡值 。 这 是 由于 气泡 在钢 液表面层生成 时反应 物的扩散速度 小和 受渣层 的限制所致 。 从而造成 了产生气 泡区 内和 炉内气相 里 的 分压力之 间的不平 衡情况 。 因此 用降低 钢 液面 上气相压 力的方 法 即提 佰 翘空 度 的方 法 来提 高碳 的脱 氧能力有一定 的限度
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