Период окисления

Задачами окислительного периода являются максимальное снижение содержания фосфора в металле, окисление до необходимого содержания углерода и примесей, выравнивание температуры металла по объему ванны, а также возможно удаление газов (водорода и азота), содержащихся в стали.

После расплавления шихты берется проба на химический анализ стали, исходя из которой определяют количество окислителя, которое необходимо ввести в печь (руда, газообразный кислород). Окислители вступают во взаимодействие с металлом. В результате интенсивного окисления углерода увеличивается количество окиси углерода, выделяющегося из металла. Шлак вспенивается и достаточно легко удаляется из печи.

Для контроля за ходом процесса регулярно через каждые 5 – 10 минут отбирают пробы, в которых контролируют содержание фосфора и углерода. При содержания фосфора менее 0,02% окисление рудой можно прекратить. Правильно организованный температурный процесс (минимальная рефосфорация), постоянное обновление шлака, поддержание основности на уровне 2,5 – 3,0, высокое содержание в шлаке FeO = 15-20% позволяют без особых затруднений понижать содержание фосфора до 0,010%.

По достижении необходимого содержания углерода производят его фиксацию. Для низкоуглеродистых сталей (углерод менее 0,20 %) углерод фиксируют путем добавки алюминия на штангах в количестве 1,5 – 2 кг (1 чушка – 20 кг).

Для среднеуглеродистых сталей (углерод = 0,30 – 0,45 %) алюминий дают в количестве 0,50 кг/тонну, либо добавкой доменного FeMn.

Высокоуглеродистые стали (углерод более 0,5 %) фиксацию углерода ведут чугуном в количестве 0,5 кг на тонну стали.

Удаление газов, а именно водорода и азота, возможно осуществить в окислительный период плавки. Водород, растворенный в стали в виде атомов, на поверхности соприкосновения с газовым пузырем (CO) образует молекулы, кот. Переходят в газовый пузырь. Это происходит до тех пор, пока парциальное давление водорода в пузырях не достигнет значения, соответствующего уравнению растворимости водорода в стали (закон Сивертса). Таким образом скорость и количество удаленного водорода напрямую зависит от скорости и количества окисленного углерода.

Рис. 138, стр.216. Схема процесса выделения газов, растворенных в стали при кипении стальной ванны (CO, CO₂, N₂, H₂)

Кроме того на процесс удаления водорода оказывает влияние содержание кислорода в стали. Повышение его содержания в стали приводит к увеличению скорости удаления водорода. Это связано с тем, что кислород, понижая растворимость водорода в стали, повышает упругость выделения водорода и тем самым способствует более полному его выделению из раствора.

Рис. 137, стр. 216. Влияние содержания кислорода на растворимость водорода в жидкой стали

Плавление протекает приблизительно 1 час

Окисление –20 –30 минут

Доводка –20 –30 минут

Дата добавления: 2014-01-11