521· 于月光等：真空感应培炼过程中微量B的挥发 Vol.16 No.6 图3为P=4×10Pa氩气压力、钢液温度1540℃~1610℃条件下，钢液加铋并在熔 池中均匀后C啊随时间t的变化规律.回归方程为： T=1813K lgC=-3.026-4.296×10-4t (⑤ T=1833K 1gCm.=-2.898-4.458×10-4t (7) T=1863K lgC.=-3.056-7.152×10-4t (8) T=1883K gC周=-3.091-8.370×104t (9) 2 T=1833K 0 P=4x10 T=1833K 20 .1■420g -3 + CA 10 -0.068 =0.074C C ● 0L 0 40 80 120 160 C1周.，×10-*% 0 240480720960 t/s 图1所加入量与钢中残余含量的关系 图2钢液中含量随挥发时间的变化 Fig.1 Dependence of remant content on adding :&67×10P;z4.00×10P;31.07×10P quantity of trace bismuth 4:800×102P;虚线：800×10P有覆盖渣 Fig.2 Loss of bismuth from molten steel 2.4挥发过程的控制环节 100 (1)铋在气相边界层中的传质系数 P=4×10Ph 根据微量元素在钢的真空感应熔炼过程限 制性环节的讨论4~可，设铋在气相边界层的 扩散为控制环节（其传质系数为K,),且气相 O[x 10 中铋的分压P≈0，那么有： C./Cm:.,=exp[-100K,AyP(t-t) /∑nGRT] (10) 当P=8.67×10Pa时，由方程(1)知：t,=180s 180 420660900 CB,=0.0189%;t=840s,C=0.00099%；又 ts y°=1，P°=4.89×10PaW.n=1.814mol, G=9200g,T=1833K,A=86.59cm2,R=8.315 图3含量随挥发时间的变化 1:1540℃；上1560℃：31590℃；1610℃ ×10Pa·cm3K·mo1,代入(10)式，得： Fig.3 Loss of Bi from molten steel at various K4=592.6cm,s.同样可求得其他压力条件下K4 temperatures· 5 2斗 · 于 月 光等 : 真空 感应熔炼过程中微 量 Bi 的挥发 V b l . 1 6 N 0 . 6 图 3 为 尸= 4 x 104 P a 氢气压力 、 钢液温度 1 54 0 ℃ 一 1 6 or ℃ 条 件下 , 钢 液 加秘并 在熔 池 中均 匀后 C 同 . 随时 间 t 的变化规律 · 回归方程为 : T = 1 s l 3K l g C 因 = 一 3 · 0 2 6 一 4 · 2 9 6 x 10 一 ` t ( 6 ) T = 1 83 3K gl C 固 一 2 . 8 9 8 一 4 . 4 5 8 x 10 一` t (7 ) T = 1 86 3K gl C 固 一 3 · 0 5 6 一 7 · 15 2 x 10 一 4 t ( 8) T = 1 8 83K gl C 困 ]一 3 · 0 9 1 一 8 . 3 7 0 x 10 一 4 t (9 ) 一 ù 4呢争 %ù甘斗(玄 } P = 4 x 1’0 卜 1即K `4乙 一 ` 厂 。一Vx画 .ù - , 20 9印 ù . U 引卜口f 48 . 40 “n `, c 一间 . , x 10 一 4 .0/ 圈 1 1 加入 , 与钢 中残余含且的关 系 瑰 . I kL 钾 d 图沈 of ” 日 1. 口 t 0 . . 习 t二苗呢 卿四勿 of 臼. 沈 恤 . 州由 图 2 钢液中 残 含最随挥 发时间的变化 l : & 价 x 10 ` 瓶 去 .4田 x 10 ` 耽 及 i .07 x i o ` 甩 :4 压加 x lo ,瓶 虚线 : 技田 x 1’0 h 有 , 盖渣 瑰 Z L 更` of 恤翻叫由 示翔 1 Il d 胜” 成日日 .2 4 挥发 过程 的控 制环节 p气 二 4 x l护h l 孟 今 了岁。[。x:芭 ( l) 秘在 气相边 界层 中的传质系数 根 据微量元 素在钢 的真 空感应熔 炼过程 限 制性 环 节 的 讨论 4[ 一 司 , 设 秘在 气相边 界 层 的 扩 散 为控 制 环 节 (其 传质 系数为 K 4 ) , 且 气 相 中秘 的分压 尸 七 0 , 那么有 : C I B : 卜 2 / C 旧 ; ]一 e x p [一 1 o o K 4 A 下 ’ p 。 ( t Z 一 t , ) /艺 n G 尺 刀 ( 10 ) 当p = 8 . 6 7 x 10乍a 时 , 由方程 ( l ) 知 : t l 二 18 0 5 伟 】 ; , = o · 0 18 9 % : t Z = 8 4伪 , 你 , 。 = 0 · 00 99% ; 又 下 “ = l , P “ = 4 . 8 9 x 10 4 P a [刀 , 艺 n = l . s l 4mo l , G = 9 2 0 9 , T = 1 8 3 3K , A = 8 6 . 59mr 早 , R = 8 . 3 1 5 x I O 6 P a · cm ’从 · mo l , 代 人 ( 10 ) 式 , 得: 凡 二 59 2 . 6 nCt s/ . 同样 可求得 其 他压力 条件下 K 4 1 80 4 2 0 6印 以洲】 图 3 且 含t 随挥 发时 间的 变化 l : 1 5喇】 亡 ; 去 1 5日) oC ; 1 1 夕男) ℃ ; 众 1 61 0 ℃ 瑰3 1力留 of 且 自阅 , n怕 Iat l , 。日 at ~ 忱 m伴 m ot n污