Legeringsmaterialer såsom ferrosilicium, silicomangan og ferromangan kan bruges som deoxidationsmidler til at fjerne overskydende iltmolekyler i smeltet stål.
Men når det kommer til, hvilken der er bedst, er spørgsmålet svært at svare på.
Deoxidationsprocessen er, for at sige det ligeud, at bruge nogle legeringsmaterialer, der er lette at reagere med oxygenmolekyler, til at danne oxider, der er lette at udfælde eller har et højere smeltepunkt, og derved reducere indholdet af oxygenmolekyler i det smeltede stål.
Deoxidation kræver tilsætning af elementer, der kombinerer med oxygen og let fjernes fra det smeltede stål ind i slaggen. Ifølge bindingsstyrken af forskellige elementer i smeltet stål til oxygen er rækkefølgen fra svag til stærk som følger: krom, mangan, kulstof, silicium, vanadium, titanium, bor, aluminium, zirconium og calcium. Derfor er jernlegeringer sammensat af silicium, mangan, aluminium og calcium almindeligt anvendt til stålfremstillingsdeoxidation.
Lad os tage et kig på, hvordan almindelige deoxidationsmidler deoxiderer
På grund af den stærke affinitet mellem silicium og oxygen, når ferrosilicium tilsættes til stålfremstilling, opstår følgende deoxidationsreaktion:
2FeO+Si=2Fe+SiO₂
Silica er produktet af deoxidation. Det er lettere end smeltet stål. Det flyder på overfladen af stålet og trænger ind i slaggen og fjerner derved ilten i stålet. Det kan forbedre stålets styrke, hårdhed og elasticitet betydeligt, øge stålets magnetiske permeabilitet og reducere transformatorens temperatur. Hysteresetab i stål.
Ilten i smeltet stål er faktisk FeO, som dannes ved reaktionen mellem rødglødende Fe og ren oxygen ved høje temperaturer.
Efter tilsætning af silicium-mangan-legering til det smeltede stål, Si + 2FeO=SiO2 + 2Fe Mn + 2FeO=MnO2 + 2Fe
Det dannede SiO2 og MnO2 reagerer med CaO for at danne slagge og fjernes, hvorved formålet med deoxidation opnås.
Derudover har tilsætning af silicium-mangan-legering også den effekt, at stålets sammensætning justeres, det vil sige at justere indholdet af silicium og mangan i stålet.
Silicium og mangan i silicomangan-legeringer har en stærk affinitet med oxygen. Når silicomangan-legeringer anvendes til stålfremstilling, smelter deoxidationsprodukterne MnSiO3 og MnSiO4 ved henholdsvis 1270 grader og 1327 grader. De har lave smeltepunkter, store partikler og er nemme at flyde. , god deoxidationseffekt og andre fordele.
Under de samme betingelser, ved anvendelse af mangan eller silicium alene til deoxidation, er forbrændingstabet henholdsvis 46% og 37%, mens anvendelse af silicium-mangan-legering til deoxidation, er forbrændingstabet 29%.
Mangan er et meget aktivt metal, og dets kemiske egenskaber er mere aktive end jern. Når mangan tilsættes til smeltet stål, kan det reagere med FeO og danne oxidslagge, der er uopløseligt i det smeltede stål, og som flyder på overfladen af det smeltede stål, hvilket reducerer iltindholdet i stålet. FeO+Mn→Fe+MnO Mangans deoxidationsevne i smeltet stål skal siges at være relativt lav sammenlignet med nogle andre grundstoffer (såsom calcium, aluminium, silicium), men fordi det er nemt at fremstille og prisen er relativt lav , er det stadig populært blandt stålvirksomheder. Især til fremstilling af kogende stål er brugen af ferromangan-legering til deoxidation en ideel deoxidator. Fordi mangans deoxiderende evne er svag, kan ferromangan-legering justere iltindholdet i stål uden at deoxidere det. For meget at koge. Samtidig kan tilstedeværelsen af mangan også øge deoxidationsevnen af silicium og aluminium, fordi deoxidationsproduktet MnO og andre oxider (såsom Si02) kan danne forbindelser med lavt smeltepunkt, som er fordelagtige at blive elimineret fra det smeltede stål .
Selvom deoxidationsprincipperne for de ovennævnte tre stålfremstillingsdeoxidationsmidler er nogenlunde de samme, på grund af forskellige legeringssammensætninger og -indhold, er indholdet af nogle gavnlige elementer i det smeltede stål forskelligt, hvilket også kan forstås som det producerede stål er forskelligt og har forskellige ejendomme.
Derfor kan jeg efter min personlige mening ikke blot sige, hvilken deoxidator der er bedre, men snarere beslutte hvilken deoxidator der er mere egnet ud fra egenskaberne af det stål, der fremstilles.
