Các vật liệu hợp kim như ferrosilicon, silicomanganese và ferromanganese có thể được sử dụng làm chất khử oxy để loại bỏ các phân tử oxy dư thừa trong thép nóng chảy.
Nhưng khi nói đến cái nào tốt nhất thì câu hỏi rất khó trả lời.
Nói một cách thẳng thắn, quá trình khử oxy là sử dụng một số vật liệu hợp kim dễ phản ứng với các phân tử oxy để tạo ra các oxit dễ kết tủa hoặc có nhiệt độ nóng chảy cao hơn, từ đó làm giảm hàm lượng phân tử oxy trong thép nóng chảy.
Quá trình khử oxy đòi hỏi phải bổ sung các nguyên tố kết hợp với oxy và dễ dàng loại bỏ khỏi thép nóng chảy thành xỉ. Theo độ bền liên kết của các nguyên tố khác nhau trong thép nóng chảy với oxy, thứ tự từ yếu đến mạnh như sau: crom, mangan, carbon, silicon, vanadi, titan, boron, nhôm, zirconi và canxi. Do đó, hợp kim sắt bao gồm silicon, mangan, nhôm và canxi thường được sử dụng để khử oxy trong sản xuất thép.
Chúng ta hãy xem các chất khử oxy thông thường khử oxy như thế nào
Do ái lực mạnh giữa silic và oxy nên khi thêm ferrosilicon vào luyện thép sẽ xảy ra phản ứng khử oxy sau:
2FeO+Si=2Fe+SiO₂
Silica là sản phẩm của quá trình khử oxy. Nó nhẹ hơn thép nóng chảy. Nó nổi trên bề mặt thép và đi vào xỉ, từ đó loại bỏ oxy trong thép. Nó có thể cải thiện đáng kể độ bền, độ cứng và độ đàn hồi của thép, tăng tính thấm từ của thép và giảm nhiệt độ của máy biến áp. Tổn thất trễ trong thép.
Oxy trong thép nóng chảy thực chất là FeO, được tạo ra bởi phản ứng giữa Fe nóng đỏ và oxy nguyên chất ở nhiệt độ cao.
Sau khi thêm hợp kim silicon-mangan vào thép nóng chảy, Si + 2FeO=SiO2 + 2Fe Mn + 2FeO=MnO2 + 2Fe
SiO2 và MnO2 sinh ra phản ứng với CaO tạo thành xỉ và được loại bỏ, nhờ đó đạt được mục đích khử oxy.
Ngoài ra, việc bổ sung thêm hợp kim silicon-mangan còn có tác dụng điều chỉnh thành phần của thép, tức là điều chỉnh hàm lượng silicon và mangan trong thép.
Silicon và mangan trong hợp kim silicomanganese có ái lực mạnh với oxy. Khi sử dụng hợp kim silicomanganese trong sản xuất thép, các sản phẩm khử oxy MnSiO3 và MnSiO4 được tạo ra sẽ tan chảy ở nhiệt độ tương ứng là 1270 độ và 1327 độ. Chúng có điểm nóng chảy thấp, hạt lớn và dễ nổi. , hiệu quả khử oxy tốt và các ưu điểm khác.
Trong cùng điều kiện, chỉ sử dụng mangan hoặc silicon để khử oxy, tỷ lệ tổn thất khi cháy lần lượt là 46% và 37%, trong khi sử dụng hợp kim silicon-mangan để khử oxy, tỷ lệ tổn thất khi cháy là 29%.
Mangan là kim loại có hoạt tính cao và tính chất hóa học của nó hoạt động mạnh hơn sắt. Khi mangan được cho vào thép nóng chảy, nó có thể phản ứng với FeO tạo thành xỉ oxit không tan trong thép nóng chảy, nổi trên bề mặt thép nóng chảy, làm giảm hàm lượng oxy trong thép. FeO+Mn→Fe+MnO Khả năng khử oxy của mangan trong thép nóng chảy có thể nói là tương đối thấp so với một số nguyên tố khác (như canxi, nhôm, silicon), nhưng vì dễ sản xuất và giá thành tương đối thấp , nó vẫn còn phổ biến trong các công ty thép. Đặc biệt để sản xuất thép sôi, việc sử dụng hợp kim ferromanganese để khử oxy là chất khử oxy lý tưởng. Do khả năng khử oxy của mangan yếu nên hợp kim sắt mangan có thể điều chỉnh hàm lượng oxy trong thép mà không khử oxy. Quá nhiều để đun sôi. Đồng thời, sự hiện diện của mangan cũng có thể tăng cường khả năng khử oxy của silicon và nhôm, bởi vì sản phẩm khử oxy MnO và các oxit khác (như Si02) có thể tạo thành các hợp chất có điểm nóng chảy thấp, có lợi cho việc loại bỏ khỏi thép nóng chảy. .
Mặc dù nguyên lý khử oxy của ba chất khử oxy luyện thép trên gần giống nhau, nhưng do thành phần và hàm lượng hợp kim khác nhau nên hàm lượng một số nguyên tố có lợi trong thép nóng chảy cũng khác nhau, cũng có thể hiểu là thép được sản xuất khác nhau và có đặc tính khác nhau. của cải.
Vì vậy, theo quan điểm cá nhân của tôi, tôi không thể chỉ nói chất khử oxy nào tốt hơn mà phải quyết định chất khử oxy nào phù hợp hơn dựa trên đặc tính của thép được chế tạo.
