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1、8.1鋼 液 的 真 空 處 理 及 應(yīng) 用 8.1.1揮 發(fā) 性 雜 質(zhì) 的 除 去 8.1.2真 空 脫 氣 8.1.3真 空 脫 碳 （ 氧 ） 8.1.4真 空 處 理 時(shí) 鋼 液 和 耐 火 材 料 的 反應(yīng) 8.1.1元 素 的 揮 發(fā) 系 數(shù) 1利 用 溶 體 中 溶 質(zhì) 和 溶 劑 的 相 對(duì) 揮 發(fā) 速 率 導(dǎo) 出 元 素 揮發(fā) 系 數(shù) ， 可 確 定 合 金 中 某 些 元 素 能 否 揮 發(fā) 除 去 及 在真 空 條 件 下 合 金 成 分 的 變 化 。 2 揮 發(fā) 元 素 除 去 的 動(dòng) 力 學(xué) a鋼 液 中 溶 解 元 素 原 子 向 鋼 液 -氣 相 面 擴(kuò) 散
2、b元 素 原 子 在 鋼 液 表 面 吸 附 ， 經(jīng) 脫 負(fù) 而 揮 發(fā) c揮 發(fā) 元 素 通 過 鋼 液 表 面 的 濃 度 邊 界 層 向 氣 相 擴(kuò) 散 8.1.2真 空 脫 氣 氫 和 氮 在 鋼 液 中 的 溶 解 服 從 平 方 根 定 律 。 降 低 體 系 壓 力 ， 能降 低 分 壓 ， 從 而 減 小 鋼 液 中 溶 解 的 氣 體 量 。 氫 和 氮 在 鋼 液 中 的 濃 度 很 小 ， 它 們 形 成 氣 泡 的 析 出 壓 力 遠(yuǎn) 小于 其 所 受 的 外 壓 ， 所 以 這 些 溶 解 氣 體 ， 就 不 能 依 靠 形 成 氣 泡的 形 式 排 出 ， 而 是
3、通 過 向 鋼 液 的 表 面 吸 附 ， 轉(zhuǎn) 變 成 氣 體 分 子 ，再 向 氣 相 中 排 出 ： H=H吸 ， 2H 吸 =H2。 真 空 鋼 液 脫 氣 有 以 下 環(huán) 節(jié) ： 1） 鋼 液 中 溶 解 氣 體 原 子 向 鋼 液 -氣 相 界 面 擴(kuò) 散 。 2） 氣 體 原 子 在 界 面 上 吸 附 ， 結(jié) 合 成 氣 體 分 子 ， 再 從 界 面 脫附 。 3） 脫 附 的 氣 體 分 子 在 真 空 作 用 下 向 氣 相 擴(kuò) 散 。 8.1.3真 空 脫 碳 （ 氧 ） 真 中 中 碳 的 氧 化 反 應(yīng) 將 形 成 了 不 溶 于 鋼 液 的 CO氣 泡 ， 在 真空
4、 中 ， 降 低 P CO， 可 使 在 大 氣 壓 力 下 已 經(jīng) 達(dá) 到 平 衡 的 脫 碳 反應(yīng) 再 度 進(jìn) 行 。 碳 氧 積 ： wC*wO=m pCO也 可 在 達(dá) 到 更 低 的值 。1） 真 空 脫 碳 鋼 液 的 碳 量 臨 界 量 以 下 的 脫 碳 速 度 降 低 較 大 ， 所 以 ， 在 傳 統(tǒng)的 初 煉 爐 內(nèi) 是 難 于 冶 煉 超 低 碳 的 鋼 種 的 。 為 補(bǔ) 救 ， 可 將 碳 的質(zhì) 量 分 數(shù) 為 0.1%0.45%的 鋼 液 ， 倒 入 盛 鋼 桶 內(nèi) 進(jìn) 行 真 空 處 理（ 600到 700pa),并 從 盛 鋼 桶 底 部 吹 入 氬 氣 進(jìn)
5、行 攪 拌 ， 這 稱 為VOD法 。2） 真 空 脫 氧 在 鋼 液 的 含 碳 量 比 規(guī) 格 碳 量 稍 高 時(shí) 結(jié) 束 精 煉 ， 在 真 空 室 內(nèi) ，鋼 液 中 過 剩 的 碳 可 與 氧 發(fā) 生 碳 -氧 反 應(yīng) ， 而 使 鋼 液 中 的 氧 變成 CO排 除 。 這 時(shí) 碳 在 真 空 下 變 成 脫 氧 劑 。 它 的 脫 氧 能 力 隨真 空 度 的 提 高 而 提 高 。 8.1.4真 空 處 理 時(shí) 鋼 液 和 耐 火 材 料 的 反 應(yīng) 鋼 液 真 空 處 理 時(shí) ， 鋼 液 和 真 空 爐 及 容 器 的 耐 火 材 料接 觸 時(shí) ， 其 中 的 氧 化 物 能 被 碳 還 原 。 例 如 ： MgO(s)+C=Mg(g)+CO SiO2(s)+2C=Si+2CO Al2O3(s)+3C=2Al+3CO 反 應(yīng) 條 件 是 rGm真 空 壓 力 。 而 真 空 度 的提 高 ， 促 進(jìn) 氣 相 產(chǎn) 物 CO或 Mg(g)的 排 走 ， 耐 火 材 料 受到 的 損 壞 更 大 。 因 此 ， 在 真 空 熔 煉 或 處 理 中 ， 應(yīng) 選用 不 容 易 被 碳 還 原 或 其 他 還 原 后 溶 解 于 鋼 液 的 元 素 ，對(duì) 剛 性 能 無 害 的 氧 化 物 耐 火 材 料 。
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