Удаление водорода
Снижение содержания водорода в сталеплавильной ванне при вакуумировании является результатом некоторых процессов.
Следующие процессы:
-
всплывания гидридных неметаллических включений (в сплавах при содержании в них гидридообразующих элементов);
-
выделения пузырей водорода, зарождающихся в ванне (в случае высокого содержания водорода в металле, при котором создаются условия, необходимые для преодоления сил поверхностного натяжения и ферростатического давления), на поверхности футеровки или на неметаллических включениях;
-
десорбции газа с открытой (или открывающейся при перемешивании) поверхности ванны, к которой атомы газа перемещаются в результате диффузии или конвекции;
-
десорбции водорода с поверхности пузырей СО внутрь и выноса изванны в пузырьках СО (в случае образования СО при вакуумировании);
-
десорбции газа с поверхности пузырей аргона внутрь и выноса из ванны в случае продувки металла аргоном.
Содержание водорода в железе определяется при прочих равных условиях давлением водорода в газовой фазе [H] = k√pH2
При снижении давления над расплавом равновесие реакции 2[Н] = Н2(Г) сдвигается вправо. Водород в жидкой стали обладает большой подвижностью; коэффициент диффузии водорода достаточно велик, DH =(1—8) • 10 ~ 3см2/с В результате вакуумирования значительная часть содержащегося в металле водорода быстро удаляется из металла. Можно считать, что после обработки вакуумом содержание водорода снижается до 1— 2 см3/100 г, т. е. до концентраций, при которых не имеет места образование флокенов и других дефектов. Практика показала, что при достижении давления в вакууматоре 66,6 Па обеспечивается достаточно полное удаление водорода.