Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Бородулин Г.М. -> "Нержавеющая сталь" -> 26

Нержавеющая сталь - Бородулин Г.М.

Бородулин Г.М., Мишкевич Е.И. Нержавеющая сталь — Изд-во «Металлургия», 1973. — 319 c.
Скачать (прямая ссылка): stal.djvu
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 109 >> Следующая

ляются наилучшим агрегатом, так как при нагреве протекают процессы поглощения газов: водорода, азота и кислорода. В ряде случаев для подогрева ферросплавов целесообразно использовать вакуумные электропечи сопротивления.
Применение экзотермических ферросплавов при электроплавке (в отличие от мартеновской и конвертерной плавок) не получило распространения, так как избыток окислителя отрицательно отражается на качестве металла.
4. ПОВЕДЕНИЕ ТИТАНА ПРИ ПЛАВКЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
При продувке нержавеющей стали кислородом титан отходов окисляется практически полностью по реакциям:
[Т\\+2 [О] = ТЮ2(тв), А/70 = — 140500 + 47,30 Т, [ТТ] +4 [О] + 2Реж=2РеОЛТ02(ж), Д/л> = 294000 + 107,30 Т.
Наибольший интерес представляет изучение поведения титана при легировании стали. Исследование материального баланса титана при электроплавке нержавеющей стали, проведенное с нашим участием [54], показало, что при общей потере титана при легировании около 50% за счет кислорода воздуха окисляется 25%, окислами кремния, марганца, железа и хрома шлака — около 10%, всплывает в виде нитридов в шлак около 5%. При этом основное окисление титана происходит до выпуска плавки из печи. Процесс окисления растворенного в металле титана в результате массопередачи кислорода через шлак может быть описан следующим образом:
1) окисление Т1203 до ТЮ2 на поверхности раздела газ-шлак по реакции 2Т!2Оз-т-02=4ТЮ2;
2) массопередача двуокиси титана к поверхности раздела шлак-металл;
3) массопередача титана (а также растворенных в металле алюминия и кремния) из объема ванны к поверхности раздела металл-шлак;
83
\
82ч
4) реакция на поверхности раздела металл — шлак: [Ті] + 3(ТЮ2)-2(Ті203),
2 [Al] + 6 (TIO,) = З (Ti203) f (Аіа03), [Si] + 4(Ti02) = 2(Ti208) + (SiOt);
5) удаление продуктов реакций в объем шлака;
6) массопередача окиси титана к поверхности раздела шлак-газ. Возможна также передача кислорода через шлак закисью железа по реакциям:
(тю) + -L ?o2) = (тю2),
[Ті] + (ТЮ2)==2(ТЮ),
2 [Al] +3(ТіОа) = 3(ТІО) + (А1А), [Si] + 2(Ti02) = 2(Ti0) + (Si0.2).
В табл. 10 приведены приближенные изобарные термодинамические потенциалы рассматриваемых реакций.
Таблица 10
Изобарные термодинамические потенциалы реакций взаимодействия с титаном [55]
Реакция Изменение изобарного термо-
динамического потенциала,
кал*
2ТІ2°з(тв,+02(г) = 4Ті02(тв) . — 138960 + 38.60Г
V3TiTB + 4Ti02(TB) = 8/зТі20Я(ти) — 103440 + 3,60Г
7зА1ж + 4ТЮ2=2Ті02(тв) + - 118540+ 5,70Г
+ 2/3А1203(тв)
SI» + 4T?02=2T?203(TB, + Si02(lK) — 76510 + 9,13Г
Тітв + S?02{;K) = Ті02(тв) 4- Six — 1070 — 6,43Г
*/зА1ж + 5і02(ж) = 2/зАІ203(тв)+8іж — 42030 — 3.43Г
2Ті01в-|- 02(г) = 2ТІ02(ТВ) — 167860 — 40,89Г
ТІ1в+ТІ02(тв) = 2ТіОтв - 48680 + 0,417
«/зА1ж + 2Ті02(тв) = 2ТіО,|в + — 89640 +3,417
+ 2/зА1203
Si« + 2Ti02(„,=2T?01B + Si02(3K) — 47610 + 6,847"
* Коэффициент пересчета в систему СИ равен 4,18 дж.
84
Изучая процессы легирования нержавеющей стали титаном, В. А. Камардип показал, что передача кислорода через слой шлака является лимитирующим звеном процесса окисления титана и алюминия; факторы, увеличивающие скорость массопередачи кислорода через слой шлака (повышение температуры, концентрации окислов титана, снижение вязкости' шлака), увеличивает угар титана и алюминия. Изучение физико-химических свойств шлаков различного состава выявило перспективность применения шлаков системы СаО—А1203 ю сравнению с системами СаО—CaF2—Si02 и СаО — А1203—Ti02, которые имеют меньшую вязкость и в которых увеличивается скорость массопередачи Ti02.
При окислении титана протекает и процесс образования нитридов титана. Вопросы взаимодействия нитридов титана с кислородом и окислами изучал Ю. Г. Гу-ревич '. Согласно развитым им представлениям, условия выделения (растворения)' нитридов титана из расплава описываются уравнениями:
(i)Ti,o, = *[T?] +г/Ю|,
ЧКХ = lg/f, \WfyQ [0|>- = - ^ + 16,40;
2)х™тв + г/|0]=Т;Д/(тв) + [N1,
1^^ = ^-3,44; fv0 Ю]у т
3) TiNTB = [Ti| + [N|,
№ - lg/Ti [Til /N [N| = - ^ + 30,19.
Зависимость между концентрациями титана, кислорода и азота в стали Х18Н10Т при 1600° С, по данным Ю. Г. Гуревича, приведена на рис. 19. На основе приведенных данных можно рассчитать долю титана в виде окислов и нитридов. Свойство нитридных включений взаимодействовать с кислородом и окислами в период нагрева и деформации слитков делает эти включения особенно опасными. Для уменьшения карбонитридных включений в стали необходимо снизить в ней содержание азота. На практике это достигается подбором ших-
Г у р е в п ч Ю. Г. Автореферат диссертации. .Москва, 1970.
85
товых материалов, продувкой техническим кислородом, содержащим 99,9% 02, а также использованием ваку-умирования и продувки аргоном. Важным моментом предохранения стали от поглощения азота является устранение контакта с атмосферой при выпуске и разлив-
.4 2
0,2$ 0,25/
0,3, 0.35 У
0,6Л 0,1 <? 0А5/0А /о,5

ке плавки.
Нашими исследованиями [56] также установлено, что присадка церия до ввода титана позволяет связать основную часть азота в прочные нитриды церия и снизить величину балла по карбонитрид-ным включениям в металле.
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 109 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама