Ответы на экзаменационные вопросы № 1-21 по дисциплине "Физико-химические основы металлургического производства" (Зависимость вязкости кислых и основных шлаков от температуры. Влияние водорода на свойства стали)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Перечислите стадии процесса обезуглераживания стали в условиях сталеплавильных агрегатов. Стадии:1)подвод реагентов к месту реакции.2)Диффузия атомарного О и С в металл к месту реакции. 3)Реакция [С]+[0] = {СО} – она мало зависит от температуры.4)Удаление СО в атмосферу печи. Процесс обезуглероживания стали в условиях сталеплавильных агрегатов (реакция окисления С) протекает в 4 стадии: 1 .переход О2 из шлака в Me. О2 переходит в Me из шлака, т.к он растворим в Me и в шлаке.

6. Какие функции выполняет шлак в сталеплавильных процессах?

Все оксиды образующие шлак можно разделить на 3 группы: основные, кислотные, амфотерные. Шлаки, в которых преобладают основные оксиды-основные шлаки; кислотные оксиды-кислые шлаки.

Функции: защитная (защищает поверхность Me от взаимодействия с окружающей средой); регулирует интенсивность нагрева Me и исключает локальный нагрев Ме; поглощает все примеси, удаленные из Ме; шлак полноправный участник многих физико-химич. процессов производства стали.

7. Чем отличается обезуглераж-е Ме в конвертерах от обезуглераж-я его в подовых печах?

Скорость окисления С в конвертерах, где О2 вводится непосредственно в Me, и устраняются многие диффузионные изменения в сотни раз выше, чем в мартеновских печах. Скорость обезуглераживания зависит от вязкости шлака. В подовых печах происходит зарождение газовых пузырьков на подине. В конвертерах вводимый в расплав воздух обеспечивает образование во всем объеме Me газовых пузырьков, на поверхности которых происходит окисление углерода. Большая скорость обезуглераживания Fe в конвертерах в облегчении поступления О2 в Me и зарождения газовых пузырьков. Увеличению скорости обезуглераживания способствует увеличение температуры.

8. Какова роль ионов железа при переносе кислорода через шлак.

Транспортная роль: FеО источник переноса О2,если недостаточно, то используют Мn.

9. Условия зарождения и роста газовых пузырьков. Критический диаметр пузырька.

В рез-те скопления в отдельных объёмах Me определенного кол-ва растворенных атомов О2 и С получаются местные повышения концентрации реагентов и увеличение изобарного потенциала. Это обеспечивает преодоление между частицами расплава и образования газовых полостей в жидком Ме. К росту способны те газовые пузыри, которые сразу же приобретают размер не ниже критического. dкр=4σ/(nZ), σ-пов-ное натяжение стали; n-число молекул СО в единице объема газового пузырька; ΔZ -изменение изобарного потенциала в реакции С+О=СО/

Реакция обезуглераживания успешно развивается на твердых поверхностях, не смачиваемых металлом, на контакте с которыми зарождение газового пузырька значительно облегчается. Реакция обезуглераживания не может протекать в объеме чистого Ме. Благоприятные условия для зарождения газового пузырька на подине на пористых поверхностях с размерами поперечного сечения капилляров больше dкр. Такие незаполняемые жидкой сталью поры играют роль готовых зародышей новой фазы.

Чтобы пузырек СО мог образовываться в Ме, он должен преодолеть давление столба Ме, шлака и атмосферы. а также силы сцепления жидкости (преодоление сил поверхностного натяжения). Чем глубже ванна, тем больше слой шлака и выше давление агрегата, тем затруднительней условия образования и выделения пузырьков СО. Рпов.нат.=2σ/r. Значение 2σ/r становится практическим ощутимым при малых величинах радиуса: при величине r>1мм им уже можно пренебречь.

Наличие поверхности, границ раздела, наличие окислителей, критич радиус

Похожие материалы

Информация о работе