Методи за дезоксидиране на стомана
В металургичната практика се използват следните методи за дезоксидация на стомана:
- утаяване на дезоксидацията;
- разлционова дезоксидация;
- дезоксидация със синтетични шлаки;
- вакуумна дезоксидация.
Утаяването на дезоксидацията е най-често срещаният метод, при който се постига намаляване на концентрацията на кислород, разтворен в течен метал, чрез свързването му с деоксидиращи елементи (Mn, Si, Ti, Zr, Al, Ca, REM), които имат по-висок афинитет за кислород, отколкото желязо.
Когато в метала се добави дезоксидант Е, има взаимодействие x [O] + y [E] = EYOX (g, l, s) с образуването на оксид на деоксидиращия елемент в газообразно, течно или твърдо състояние, неразтворим в стомана. Степента на намаляване на концентрацията на разтворения кислород се дължи на деоксидиращата способност на деоксидиращия елемент, обикновено определяна от концентрацията на кислород, разтворен в течно желязо, което е в равновесие с определена концентрация на деоксидиращия елемент. С увеличаване на афинитета на деоксидиращия елемент към кислорода, неговата деоксидираща способност се увеличава.
Термодинамичните данни за реакциите на окисляване са дадени в табл.
Получените продукти за деоксидация, поради по-ниската им плътност, се отстраняват от метала в една или друга степен. Пълнотата на пречистване на течна стомана от продукти на дезоксидацията зависи от размера, състава и физикохимичните свойства на частиците, способността им да се увеличават, от вискозитета и температурата на метала. Най-благоприятните условия за уголемяване на частиците и изплуването им от течна стомана се създават по време на образуването на течни продукти с ниско топене на дезоксидация, което е характерно за оксидите на елементите (манган, силиций) с ниска дезоксидираща способност. С увеличаване на дезоксидиращата способност на елементите (алуминий, титан, цирконий), точката на топене на частиците обикновено се увеличава; препоръчително е да се използват сложни дезоксидатори Si - Mn, Si - Ca, Ca - Al, Al - Mn - Si, Al - Si - Ca и др.), под действието на които се образуват относително ниско топими деоксиданти, способни да грубят и бързо плаващ нагоре.