鋼液真空脫氣是指鋼液在真空條件下脫去其中的氫和氮的過程。鋼中氣體主要是氫與氮。它們是煉鋼過程中溶入鋼液的,對鋼材性能危害很大。下面真空脫氣爐生產廠家--振吳電爐的專業人員給大家介紹一下鋼液真空脫氣的原理。
氣體在鋼液中溶解時服從平方根定律,即氣體的溶解度與鋼液上方該氣體的分壓力的平方根成正比:
式中a[H] 為以%表示的鋼中氫濃度,以Fe-H系無限稀溶液為基準的活度,因f H ≈1,故a[H]≈[%H],從而得出氫在鐵液中的溶解度與其在同鐵液中平衡的氣相中分壓的關系:
[H]=KH (pH2)1/2
同理,對氮也得到同樣的關系式:[N]=KN (pN2)1/2
由于在氣體溶解反應過程中,氣體的摩爾數有變化,當溫度一定時,液態金屬上面氣體分壓力變化可以引起平衡的移動,即金屬中氣體平衡濃度的變化。
從熱力學平衡角度,使鐵液中的含氫量和含氮量降低到較小數值,并不需要在熔池上面保持很高的真空度,保持幾百帕(幾毫米汞柱)的壓力,就能使鋼液中溶解的氣體含量降到相當低的水平。真空脫氣設備的極限真空度多選在67Pa(0.5mmHg)以下,即可以使鋼中氣體含量降到很低。而實踐證明,鋼和合金經各種不同形式的設備處理后,能達到良好的脫氫效果,而真空脫氮則比較困難。導致脫氮困難的原因:一是鋼中常含有強氮化物生成元素,使氮處于化合物狀態;另一原因是反應動力學的因素。
人們為了消除鋼中的有害氣體和夾雜物,增添有益成份, 不斷地進行了各方面的努力。利用真空脫氣的原理達到上述目的。以上由真空脫氣爐生產廠家--振吳電爐整理發布。期待與您合作共贏。