Условия образования новой фазы при раскислении

[Me]+[O]→(Me_xOy)

Оксид должен выделяться в форме самостоятельной фазы. Условия зарождения новой фазы: зарождаться может либо в объеме, либо на границе раздела, либо на футеровке печи или на поверхности неметаллических включений.

1)Зарождение новой фазы в объеме. Образуется раствор оксида (Me_xOy) в результате взаимодействия. Первоначально этот раствор носит характер флуктуаций. Эта флуктуация может либо расти, либо рассасываться в объеме. Рост флуктуаций требует затрат энергии. Должно соблюдаться условие: ∆G<0, когда раствор пересыщенный. W- вероятность образования флуктуаций

. В процессе раскисления образуется много маленьких флуктуаций, а больших флуктуаций почти нет.

2)Зарождение новой фазы на границе раздела ме и футеровки(неметаллические включения

При улучшении смачивания (θ<0) количество вещества на образование критического зародыша уменьшается, а значит увеличивается вероятность (возможность) образования частиц.

3)на границе Ме1 и Ме2.

[O] (Me_xO_y) зародыш новой фазы,θ- угол смачивания.

Размер флуктуаций зависит от угла смачивания. ПАВ, которые улучшают смачивание, уменьшают θ, они способствуют образованию неметеаллических включений.

Те элементы, которые образуют соединения с металлом раскислителем препятствуют образованию неметаллических включений.

Важной задачей является очистка ме от неметаллических включений.

Как правило, при выдержке ме в ковше, очистка ме идет самопроизвольно. Неметаллические включения вспывают и ассимилируются в шлак.

Скорость всплывания неметаллических включений определяется по уравнениям Стокса

,;если частица жидкая то действует уравнение Адамара Рыбчинского:

, η-вязкость основного металла, η^’-вязкость включения. Это для сферических частиц. Если частица неправильной формы и всплывает таким образом чтоб сопротивление потоку было максимальным. Скорость всплытия уменьшается на ~ 30%.

50. Можно ли раскислить жидкую сталь, не загрязняя её неметаллическими включениями? Поясните ответ (дайте физико-химическое обоснование) (см. Климов 98%)(см. лекции Климов 105-109)

Как образуются и удаляются из металла неметаллические включения? Укажите основные методы очистки стали от включений. (см. Климов 98% 50 вопрос) (см. лекции Климов 114-118) (390-401) Попель