Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 6. Juni 1934 - M. Perrin: Nya metallurgiska metoder
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
avkylning- och stelning, åtföljda av kemiska
reaktioner, vars natur endast kan bestämmas med en viss
osäkerhet. Med våra nuvarande kunskaper kunna vi
t. e. ej med säkerhet säga, huruvida vissa mekaniska
inneslutningar, som observeras med mikroskopet,
redan existera i det flytande stålet eller uppstå först
under den följande stelningen.
3) Man är aldrig absolut säker på att vid de vanliga
metallurgiska förfarandena ha nått jämviktsläget
mellan slagg och båd eller mellan olika punkter inom
metallbadet självt.
Trots detta ha våra systematiska undersökningar
givit oss ett stort antal kvalitativa fingervisningar.
Vi citera här endast dem, som äro nödvändiga för
förståelsen av det följande, och vi ha f. ö. ej
pretentionen att framhålla dem alla såsom något nytt. Vi
vilja i alla händelser giva en översikt av desamma,
ty, stödda på upprepade industriella experiment, ha
de varit oss till särdeles stor nytta.
De kunna indelas i tre grupper:
I. Reaktionshastigheter.
Reaktionshastigheterna kunna vid de temperaturer
som förekomma vid stålframställningen vara ytterst
snabba; långvarigheten av de brukliga metallurgiska
förfarandena är en resultant av flera orsaker:
a) Det metallskikt, som vid dessa förfaranden
befinner sig i kontakt med slaggen, är i nästan
fullständigt jämviktsläge med den sistnämnda, vilket i
hög grad minskar hastigheten av utbytet mellan slagg
och bad; reaktionshastigheterna i ett visst ögonblick,
t, äro i verkligheten funktion av skillnaden mellan
koncentrationerna i detta ögonblick, t, och
koncentrationerna i jämviktsläget, och så mycket mindre,
som denna skillnad själv är liten.
b) Dessutom är kontaktytan mellan slagg och bad
ganska obetydlig; utbytet mellan slaggen och de
delar av badet, som ej äro i beröring med densamma,
kan endast ske medelst diffusion genom badet av de
olika elementen: P, S, O, Mn, Si etc. Men man vågar
påstå, att diffusionerna äro redan genom definition
långsamma; utbytena genom diffusion äga rum mellan
metallskikt vars koncentrationer äro ytterst
närbelägna; hastigheten är sålunda liten.
Av dessa betraktelser framgår, att långvarigheten
av de metallurgiska förfarandena beror mycket mera
på diffusionshastigheterna än på reaktionshastigheterna.
De förstnämnda äro ofta ytterst långsamma,
på vilket vi i det följande få tillfälle att giva
karakteristiska exempel.
c) Slutligen bliva reaktionshastigheterna
förändrade i betydliga proportioner genom slaggernas
viskositet; snabba processer kunna endast uppnås
med lätt flytbara slagger, som å andra sidan starkt
angripa ugnsfodret.
II. Mekaniska inneslutningar.
Tillsättning av ferrolegeringar som reduktionsmedel
i ett stålbad innehållande löst järnoxidul
framkallar ett praktiskt taget irreversibelt fenomen,
nämligen bildning av mekaniska inneslutningar, så
mycket talrikare, som stålet är högt oxiderat. Vi säga
"irreversibelt" i den mening, att eliminering av dessa
inneslutningar genom dekantering eller varje annat
industriellt realiserbart medel är omöjlig. Om de
mest volyminösa hinna att stiga upp i slaggen under
en förlängd dekantering, så stanna dock de finare
inneslutningarna i suspension i badet (jämför Stokes’
lag). Dekanteringsförsök under flera timmar ha
bekräftat oss dessa slutsatser. Slutligen ha vissa
betraktelser, som ej kunna ingå i ramen av denna
uppsats, gjort det klart för oss, att ett praktiskt
botemedel ej kan finnas på den väg, som ofta försökts,
nämligen att tillsätta komplikerade reduktionsmedel
av sådan sammansättning att, teoretiskt taget, den
samtidiga oxideringen av vart och ett av deras
element ger upphov till lättsmältande inneslutningar.
Härav måste vi draga följande slutsats: Det enda
verkligen effektiva medlet att bekämpa inneslutningarna
är att undvika deras bildning, vilket å sin sida
innebär nödvändigheten att befria stålet från den
allra största delen av syret före tillsättandet av
stillande medel. Detta är f. ö. vad som praktiskt
realiseras med karburerad slagg i den elektriska ugnen
och med de sura metoderna.
III. Slagger.
Studiet av olika slaggers förmåga att lösa
järnoxidul har fört oss till följande uppfattning: För en
given sammansättning av stålet och för vilken slagg
som helst i jämvikt med detsamma är kvantiteten av
FeO löst i stålet proportionell till halten av fri
järnoxidul i slaggen, med fördelningskoefficienten som
funktion av temperaturen. Men under det att i de
basiska slaggerna hela FeO-halten kan betraktas som
fri, är förhållandet helt annorlunda i de sura
slaggerna, där endast en liten del av järnoxidulen
befinner sig i fritt tillstånd. Under tvenne slagger, den
ena sur och den andra basisk, med samma totala
FeO-halt, kommer alltså stålet i jämvikt att
innehålla mycket mindre löst FeO i det förra fallet än i
det senare. Det är nästan diskontinuitet mellan dessa
två typer av slagger liksom för konstanten K Mn i
manganekvationen, såsom Tammann framhåller.
Härav får man sluta att en långt gående desoxidering
av stål genom inverkan av slaggen allena kan
ernås genom tvenne olika slags processer:
1) Processer på sur botten.
2) Processer på basisk botten, men då under
villkor att företaga en reduktion av järnoxidulen i
slaggen, särskilt genom kol och kalciumkarbid, bildad
under elektroden av en ljusbågsugn, för att på detta
sätt så småningom minska badets FeO-halt och
slutligen komma till en på FeO ytterst fattig slagg.
Dessa betraktelser tyckas oss nödvändiga för att
visa, huru vi kommit att försöka och sedermera att
realisera de metoder, som vi skola beskriva i det
följande, och enligt vilka ytterst snabba reaktioner
erhållas genom en intensiv blandning och omröring
av stål med mycket lättflytande slagg.
Innan vi övergå till beskrivningen av dessa metoder,
synes det oss emellertid nödvändigt att kasta en
återblick på vad som hittills föreslagits eller försökts
angående smälta slaggers användning i stålets metallurgi.
Tillämpning av smälta slagger på stålets metallurgi
i förgången tid.
Bland de uppfinnare, som tidigare – i några fall
sedan långt tillbaka – föreslagit användningen av
smälta slagger i stålets metallurgi, vilja vi först,
nämna pro mem. en hel grupp: Jackson, Galbraith,
Reynolds, Mc Kenzie, Colville etc., vars mål har varit
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
