Практикум по выполнению домашних заданий по курсу «Современные проблемы металлургии и материаловедения», страница 15

.                                                (4.16)

По условию задания начальное содержание серы в шлаке (S)_Н = 0, тогда

.                                                   (4.17)

При этом степень десульфурации

.                                   (1.18)

Рассчитаем коэффициент активности серы для состава жидкой стали варианта №0 с учётом массовых параметров взаимодействия из приложения 5

.

До добавления алюминия окисленность жидкой стали состава варианта №0 контролировал кремний, поэтому в (4.14) . Подставляя состав шлака (прил. 4) в (4.14), получаем

.

Конечное содержание серы при кратности шлака λ = 10% = 0,1

.

Степень десульфурации

.

При добавлении алюминия окисленность жидкого металла снизится до . Пересчитаем коэффициент активности серы при добавлении алюминия

.

Коэффициента распределения серы в этом случае

.

Конечное содержание серы при кратности шлака λ = 10% = 0,1

.

Степень десульфурации

.

Можно сделать вывод, что чем сильнее раскислена жидкая сталь (ниже окисленность), тем ниже конечное содержание серы в металле и выше степень десульфурации.

Выполненные в домашнем задании №4 расчеты позволяют определить компонент жидкой стали, контролирующий окисленность металла, и рассчитать равновесное содержание кислорода в расплаве заданного состава. При вакуумировании с определённым остаточным давлением углерод может раскислять жидкую сталь при том, что может не являться раскислителем при атмосферном давлении. Введение в жидкую сталь сильных раскислителей, таких как алюминий, снижает равновесное содержание кислорода, приводя к образованию неметаллических включений, количество которых будет увеличиваться с понижением температуры. Десульфурации жидкой стали лучше проходит в восстановительных условиях (низкая окисленность металла) при наличии высокоосновного шлака. При этом в жидкой стали, раскисленной алюминием, степень десульфурации может достигать 95%.

Приложение А

Исходные данные для выполнения домашнего задания № 1

№ варианта	Температура, °С	Исходное содержание фосфора, масс. %	Состав шлака, массовая доля %						Пункт 5
			FeO	MnO	CaO	MgO	SiO2	Al2O3	Примесь, %
0	1600	0,050	18	6	44	7	21	4	Pb	0,3
1	1550 и 1600	0,055	16	7	44	8	20	5	Cu	0,5
2	1550 и 1650	0,045	19	5	43	6	20	7	Cu	0,5
3	1550 и 1600	0,040	22	8	41	7	19	3	Ni	0,4
4	1550 и 1650	0,035	21	9	39	9	18	4	Ni	0,4
5	1550 и 1600	0,050	25	3	40	5	17	10	Cu	0,5
6	1550 и 1650	0,060	17	6	45	3	23	6	Cu	0,5
7	1550 и 1600	0,045	30	7	36	8	14	5	Ni	0,4
8	1550 и 1650	0,040	26	6	35	11	20	2	Ni	0,4
9	1550 и 1600	0,035	20	7	38	3	24	8	Cu	0,5
10	1550 и 1650	0,055	15	6	50	10	16	3	Ni	0,4