deoxidization - Deoxidization

Oksijen giderici olarak kullanılan bir yöntemdir metalürji çıkarmak için oksijen çelik imalatı sırasında içerik. Bunun aksine, antioksidanlar , örneğin gıda depolama olarak stabilizasyon işlemi için kullanılır. Deoksidasyonu önemlidir çelik üretimi , oksijen genellikle üretilen çeliğin kalitesi için zararlı olduğu süreci. Oksijen giderici esas olarak oksijen ya da doğrudan oksijen kaldırarak etkisini nötrleştirmek için ayrı bir kimyasal türleri ilave edilmesiyle elde edilir.

Oksidasyon

Oksidasyon elektronları kaybeden bir elementin sürecidir. Örneğin, demir, oksit oluşturarak, oksijen olan elektron iki transfer olacaktır. Bu, tüm çelik üretim sürecinin bir parçası olarak istenmeyen boyunca meydana gelir.

Oksijen üfleme oksijen üflenir çelik yapımı için bir yöntemdir , pik demir , karbon içeriğini düşürmek için. Gibi istenmeyen elemanları ile oksijen formları oksitler , karbon , silikon , fosfor ve manganez , imalat sürecinin değişik durumları da görülebilir. Bu oksitler çelik havuzunun yukarı taşınır ve pik demir kendilerini kaldıracaktır. Bununla birlikte, oksijenin bir kısmı, aynı zamanda, demir kendisi ile reaksiyona girer.

Bu dökülür eklenmesi sayesinde kendini eritme katılan yüksek sıcaklıklara, havadaki oksijen, erimiş demir olarak çözülür edilebilir. Cüruf , eritme işleminden sonra kalan bir yan ürünü, daha ileri gibi yabancı maddeleri absorbe etmek için kullanılan kükürt ya da oksit ve başka oksidasyon çelik korur. Ancak, hala bazı oksidasyon sorumlu olabilir.

Bazı işlemler, oksitlenmeye neden mümkün ise hala, kendi üretimi sırasında çeliğin oksijen içeriği ile ilgili değildir. Örneğin, pas çelik demir havadaki oksijen veya su ile reaksiyona girdiğinde meydana getiren bir kırmızı demir oksittir. Çelik zaman değişen derecelerde kullanıldıktan sonra bu genellikle yalnızca oluşur. Çelik yapımı yönteminin kendisinin bazı fiziksel bileşenleri, örneğin, elektrikli ark fırını , aynı zamanda aşağı aşınma ve okside edilebilir. Bu sorun genellikle kullanımı ile ele almaktadır refrakter metaller değişime karşıdır.

Çelik doğru oksijeni giderilmiş değilse, bu tür gerilme mukavemeti gibi çeşitli özelliklere azalmış olacaktır süneklik , tokluk, kaynak yapılabilirlik, parlatılabilme ve işlenebilirlik. Bu şekillendirme nedeni olmayan metalik girişimlere ve gaz boşluğu, çeliğin katılaşma sürecinde kalmalarını önlemek gaz kabarcıkları.

oksijen giderici Türleri

metalik oksijen giderici

deoksidizasyonu Bu yöntem çeliğin içine belirli metalleri eklenmesini içerir. Bu metaller, saf oksijen ile karşılaştırıldığında, daha az bir miktar ile çeliğin mukavemeti ve kalitesini düşürmektedir güçlü oksit oluşturma istenmeyen oksijen ile reaksiyona girer.

oksijen giderici kimyasal denklem ile temsil edilir:

${\ Displaystyle nD + Mo \ longrightarrow D_ {n} O '{m}}$

n ve m, katsayılarını, D deoksidasyon maddedir ve O oksijendir.

Bu durumda, kimyasal denge dahil denklemidir:

${\ Displaystyle k_ {eşdeğer} = a_ {oks} / (a_ {D} ^ {n} * a_ {O} ^ {m})}$

Bir burada _öküz olan aktivite çelik oksit, veya konsantrasyon, bir _D oksijen giderici maddenin etkinliği ve bir _O oksijen aktivitesidir.

Bir artış denge sabiti K _eq bir bir de bir artışa neden olacaktır _öküz ve oksit ürünü böylece daha fazla.

K _eşdeğer aşağıdaki denklem ile çelik sıcaklığı manipüle edilebilir:

${\ Displaystyle logK_ {eşdeğer} = A_ {D} / T-b_ {D}}$

burada A _D ve oda _D , farklı oksijen giderici özgü parametrelerdir ve T, ° K olarak sıcaklıktır. Aşağıda 1873 K ° 'lik bir sıcaklıkta belirli bir oksijen giderici değerleri vardır.

Aşağıda yaygın olarak kullanılan metalik oksijen giderici bir listesi:

• Ferrosilikon , ferromanganez , kalsiyum silisit üretiminde çelik kullanılan - karbon çelikleri , paslanmaz çelikler , ve diğer demir alaşımları
• Manganez - çelik üretiminde kullanılan
• Silikon karbid , kalsiyum karbid - olarak kullanılan kepçe çelik üretiminde oksijen giderici
• Alüminyum cüruf - oksitsizleştirmek için kullanılan cüruf ikincil çelik üretiminde
• Kalsiyum - demir ve demir dışı alaşımlar için bir oksijen giderici, kükürt giderici, ya da decarbonizer olarak kullanılan
• Titanyum - çelikleri için bir oksijen giderici olarak kullanılır
• Fosfor, bakır (I) fosfit - üretiminde kullanılan oksijensiz bakır
• Kalsiyum heksaborit - üretiminde kullanılan oksijensiz bakır , fosfor oksijeni giderilmiş daha yüksek iletkenlik bakır verir
• İtriyum - oksitsizleştirmek için kullanılan vanadyum ve demir dışı metaller
• Zirkonyum
• Magnezyum
• Karbon
• Tungsten

Vakum deoksidasyon

Vakum deoksidasyon bir kullanımı kapsamaktadır yöntemdir vakum ekstre edildi. Çelik, karbon ve bir oksijen kısmı oluşturan, reaksiyona girecektir , karbon monoksit . CO gazı sıvı çelik üst kadar yüzer ve bir vakum sistemi ile çıkarılabilir.

Vakum giderme katılan kimyasal reaksiyondur gibi:

${\ Displaystyle C + O \ longrightarrow CO}$

karbon ve oksijen arasındaki reaksiyon, aşağıdaki kimyasal denge denklemi ile temsil edilir:

${\ Displaystyle k_ {CO} = P_ {CO} / (a_ {C} * a_ {O})}$

burada P _CO olduğu kısmi basıncı oluşan karbon monoksit.

Oksijen aktivitesi (bir azalan _O ) daha yüksek bir denge sabiti, dolayısıyla daha fazla, CO ile sonuçlanacaktır. Tedavi vakum çelik havuz tutulması, bu elde etmek için p değerini azaltır _CO üretilecek daha çok CO gazı için izin.

difüzyon deoksidasyon

Bu yöntem cüruf deoksidasyon çeliğin deoksidasyonla yol açacaktır fikrine dayanır.

Bu işlem için kullanılan kimyasal denge denklemi:

${\ Displaystyle k_ {FeO} = a _ {[O]} / a _ {(O)}}$

burada a _[O] cüruf içinde oksijen aktivitesi, ve _(O) çelik oksijen faaliyettir.

Cüruf (a aktivitesini azaltma _[O] ) cüruf içinde oksijen seviyelerini düşürecektir. Daha sonra, oksijen olacak yaygın az konsantre edildi cüruf içine çelikten imal edilirler. Bu yöntem, örneğin, cüruf üzerine deokside maddeleri kullanılarak yapılır kok ya da silikon. Bu ajanlar çelikle doğrudan temas olmadığı için, metalik olmayan kalıntılar çelik kendisinde meydana olmayacaktır.

Referanslar

Ayrıca bakınız

• Desülfürizasyon çelik sülfür içeriği azalan işlemidir.
• Dekarbürizasyon metalürji karbon miktarının düşmesi işlemidir.
• Oksijensiz çelikler deoxidization tedavisinin düzeyine göre kategorize çeliklerdir.