Регистрация / Вход
Прислать материал

Построение достоверной кривой раскисления железа кальцием

ФИО: Зубарев К.А.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н., доц. Котельников Георгий Иванович

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Металлургии стали и ферросплавов

Академическая группа: ММЧ-13-2

Реакция раскисления стали кальцием является одной из основных реакций сталеплавильного производства:

Ее развитие определяет уровень содержания кислорода в стали, состав образующихся неметаллических включений, их форму, а также влияние на эксплуатационные свойства стали. Однако, значения константы равновесия реакции раскисления железа кальцием в литературе различаются на порядки (до пяти порядков). Это обстоятельство затрудняет прогнозирование режимов раскисления металла и совершенствование технологии плавки стали в целом.

В работе проведен сбор и анализ литературных экспериментальных данных по определению константы равновесия процесса раскисления железа кальцием. В ходе анализа было выявлено, что экспериментальные данные сильно зависят от условия эксперимента. Показано, что положение кривой раскисления железа кальцием связано с наличием того или иного количества (в зависимости от проведенного опыта) взвешенных в металле неметаллических включений, содержащих СаО. Доказано определяющее влияние именно этого фактора на положение и вид кривой раскисления, а не параметров взаимодействия и констант равновесия, предлагаемых разными авторами.

Показано, что константу равновесия К нецелесообразно определять по первичным экспериментальным данным, потому что значения константы при этом сильно варьируют и зависят от концентрации суммарного кальция. Поэтому константа K реакции, необходимо определять путем комбинирования реакций образования СаО из чистых компонентов с реакциями растворения кальция и кислорода в жидком железе. В этом случае LogК при 1600°С равен -10, а ее погрешность определенная в данной работе составляет ±0,35. Использование полученной в работе более точной термодинамической информации позволит эффективно управлять процессом раскисления стали и повысить качество готовой металлопродукции.