![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Физико-химические особенности десульфурацииСтр 1 из 2Следующая ⇒
Содержание
1. Анализ современного состояния производства колесной стали………..3 2. Физико-химические особенности десульфурации……………….……...5 3. Десульфурация колесной стали……………………………………….…..6 4. Литература ………………………………………………………………..13 Анализ современного состояния производства колесной стали
В мировой практике производства цельнокатаных колес используют углеродистые стали, содержащие углерод в широком интервале концентраций от 0, 4 до 0, 8 %, что связано с работой колес в различных условиях эксплуатации и использованием их при тяжелых грузовых и скоростных пассажирских перевозках. Техническими условиями Международного союза железных дорог (UIC) и Международной организации по стандартизации (ISO) оговорен химический состав колесной стали, выплавляемой в различных странах (таблица 5.11). Европейская система контроля колес включает испытания образцов на растяжение и удар, оценку твердости по сечению обода и характеристику загрязненности эндогенными включениями (UIC 812.3; ISO 1005.6; ГОСТ 10791-2011). В новых проектах международных стандартов (EN 13262, ГОСТ 10791-2011) на колеса существенно ужесточаются требования к их качеству. Для колес из низкоуглердистых сталей повышены требования к чистоте стали по эндогенным включениям. Загрязненность сульфидами для колес 1-ой категории уменьшена в 7 раз с 3, 5 балла до 0, 5 балла, а суммарная загрязненность оксидами - более чем в 6 раз до уровня 1, 5 балла. Для колес второй категории загрязненность сульфидами уменьшена соответственно в 2 раза, а оксидами - в 4 раза. Ужесточаются также требования к оценке и уровню значений ударной вязкости в колесах или к характеристике, оценивающей не только конструкционную прочность, но и склонность стали к хрупкому разрушению
Таблица 1.1 Химический состав колесной стали в соответствии с требованиями стандартов КО, ШС, СССР, США, Англии, Японии
Физико-химические особенности десульфурации Из практики производства электростали в дуговых печах известно, что в восстановительный период процессы раскисления и десульфурации металла протекают очень медленно, особенно в больших печах с глубокой ванной, по-этому их проводят в ковше-печи. В общем случае скорость раскисления и десульфурации при взаимодеиствии металла со шлаком выражается уравнением:
где Равновесные концентрации рассчитываются по уравнениям:
где Ls— коэффициент распределения серы между металлом и шлаком. Коэффициенты массопереноса Вязкость шлака примерно в 10—100 раз больше вязкости металла, а коэффициент диффузии в шлаке во столько же раз меньше, чем в металле. Отсюда следует, что лимитирующим звеном скорости реакции при обработке металла шлаком в ковше является скорость диффузии в шлаке. Для увеличения скорости процессов десульфурации необходимо уменьшать вязкость шлака за счет повышения:
Скорость десульфурации при взаимодействии металла со шлаком прямо пропорциональна удельной поверхности, приходящейся на единицу объема металла. Наиболее простым и эффективным методом увеличения Fyд является эмульгирование шлака при выпуске металла из печи в ковш с большой высоты. Значение Fyд резко возрастает с ростом степени эмульгирования шлака и с уменьшением радиуса частичек шлака. Радиус шлаковых капелек:
где Чистота металла по шлаковым включениям зависит от скорости слияния мелких капелек шлака, скорости всплывания шлаковых включений и длительности выдержки металла в ковше. Скорость слияния
Следует учитывать, что Скорость всплывания шлаковых частиц в металле приближенно определяется по закону Стокса:
где g — ускорение силы тяжести, м/с2; r — размер (радиус) частицы; рш — плотность шлака.
|