Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< 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 never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
TekniskTidskrift
underlätta gasbubblornas bildande.1 I den mån denna
gasbubbling avtager med fallande C-halt, blir det allt
svårare för i smältan nybildad CO att själv
övervinna järnbadets (höga) inre tryck och avskiljas i
form av en gasbubbla. Ju mindre en gasbubbla är
desto större blir dess av ytspänningen orsakade tryck,
då detta varierar omvänt mot krökningsradien. pG0
kan därför i ett stålbad där "koket" är mycket svagt
eller har helt avstannat vara avsevärt större än 1
atmosfär.2
Den gjorda iakttagelsen om "mangankoket"
innebär alltså, att det i, eller nära intill jämvikt varande
systemet
FeO + C CO -f Fe
efter Mn-tillsatsen ganska häftigt reagerar i övre
pilens riktning, dvs. CO avgår på bekostnad av badets
lösta FeO och C.
Orsaken härtill måste tydligen vara, antingen en
ökning av produkten (FeO) • {c}, eller en
minskning av Pco i ekv. (3) ovan, eller möjligen en
samverkan av bägge dessa förändringar.
Vad först {FeO} beträffar får förloppet vid
tillsats av Mn anses vara följande. Omkring de
inkastade ferromanganstyckena diffunderar Mn ut i
stålbadet. Genom reaktionen
Mn + FeO ^ MnO + Fe ............ (5)
minskas där badets lösta FeO med bildande av en
del MnO, eller rättare (Mn, Fe) O, dvs. {FeO} har
efter denna process minskat i de Mn-rika områdena.
Förloppet kan emellertid ej utan vidare anses vara
så enkelt, utan torde vara följande. Det är befunnet,
att järnbadets lösta syre sannolikt förekommer i
form av FeO, mer eller mindre dissocierat, medan
MnO ej är nämnvärt löslig.3 Yid tillsats av Mn, som
nedsätter lösligheten av FeO, utfaller i första
ögonblicket en sannolikt mycket FeO-rik slagg, vilken
därefter reagerar mer eller mindre hastigt med
närvarande löst Mn till bildandet av (Mn, Fe) O. Det har i
själva verket konstaterats vid den fullt analoga
processen "desulfurering" av stål med Mn, att vid hastigt
svalnande S först utfaller i form av FeS-rik sulfid och
att först därefter genom reaktion med löst Mn den
sammansatta sulfiden (Mn, Fe) S bildas.4 Det finnes ej
anledning antaga, att ej motsvarande skulle gälla för
det här behandlade analoga fallet med FeO, i all
synnerhet som Mn:s frändskap till O synes vara mindre
än dess frändskap till S. Även sedan den
verkliga heterogena jämvikten mellan stål och (Mn,
Fe) O-slagg inställt sig, bör omkring varje slaggdroppe
en kapillär zon med förhöjd FeO-koncentration
kvarbliva.5 I och med detta utfällande av FeO-rik slagg
1 Jfr C. Benedicks, An Investigation of a Case of Intense
Loca Corrosion arising from Hot-Wall Action, as met with
in the Sulphate Cellulose Industry.
Ingeniörsvetenskapsakademiens handlingar nr 60, Stockholm 1927, p. 42, där
gasbubblors frigörande i olika spetsiga fördjupningar ingående
studerats.
2 C. Benedicks och H. Löfqüist I, Slagginneslutningar i
järn och stål, Stockholm, 1929, s. 58 ; Phragmén, 1. c., s. 132 ;
Kalling, 1. c.
3 F. Körber och W. Oelsen I, Mitt. Kaiser Wilh. Inst. f.
Eisenforsch. H, 181, 1932.
* j. h. Whitely, Iron and Steel Institute, Seventh Report
ön the Heterogeneity of Steel Ingöts. London 1937, p. 23 (42).
5 Se Benedicks och Löfqüist I, 1. c., s. 267.
måste {FeO) åtminstone momentant kunna uppgå
till ett ganska högt värde (jfr det starkt aktiva
väte "in statu nascendi"). Vid sidan av den nämnda
reaktionen med Mn är nu här en reaktion även med
C, givande CO, att förvänta, särskilt som
diffusions-koefficienten för C är vida större än den för Mn
(vid 1000°C är för C denna koefficient D=l 730
cm2/dag X 105 mot endast 2,6 för Mn).1
Den av ferromangantillsatsen direkt orsakade
inverkan på {c} består, dels i någon tendens till
höjande på grund av ett visst tillskott i smältans
C-halt från ferromanganens C, dels i en viss tendens
till minskande på grund av frändskapen mellan Mn
och C, innebärande bindning av en del C till
Mn-haltiga karbidmolekyler. Då emellertid
"mangankoket" iakttagits vid såväl hög som låg C-halt i
stålbadet, och vid användande av C-rik lika väl som vid
C-fattig ferromangan,2 torde dessa förändringar i
{C} vara av mindre betydelse för fenomenet.
Dessa karbidbildningsförhållanden äro för övrigt
föga kända; man torde dock med ledning av de
gjorda iakttagelserna kunna säga, att mangankoket
ej kan helt bero på någon ökning i (C}.
Vad slutligen pco beträffar, har det redan
framhållits, att detta i ett efter kolfärskningens avslutande
lugnt eller nästan lugnt stålbad kan ha ett värde
som avsevärt överstiger det yttre tryckets. Stål
smältans höga inre tryck försvårar ju nybildningen
av CO-bubblor. Detta tryck måste emellertid väntas
minska intill de vid Mn-tillsatsen utfallande
FeO-rika slaggdropparna. Enligt kapillaritetsläran
förefinnes omkring dessa droppar en kapillär
övergångszon inom vilken stålsmältans höga inre tryck
förändras till det värde, som motsvaras av
gränsytspänningen i den geometriska gränsytan mellan stålet
och slaggen. Ytspänningen för smält järn har
bestämts till 1244 dyn/cm. För FeO är visserligen
denna storhet ej känd, men för FeS, vilken liksom
FeO har relativt låg smältpunkt (1193 °C för FeS och
1 370° för FeO) och är en relativt svag kemisk
förening har ytspänningen bestämts till 449 dyn/cm,
dvs. endast en tredjedel av järnets.3 Vidare har för
trenne olika Ca-silikataluminat-slagger ytspänningen
bestämts till 385—517 dyn/cm vid 1 440—1 545°,4
och för den svårsmälta A1203 till 840 dyn/cm.5 Det
synes därför mycket sannolikt, att, såsom antagits,
ytspänningen för FeO är väsentligt lägre än den för
järn. Därmed följer en anrikning av löst FeO i
järnets gränsyta mot slaggen, enär lösta ämnen med
låg ytspänning anrikas mot ytan av lösningsmedlet,
under sänkning av dettas ytspänning.
Om ytspänningen för Fe är Ö1 och för Fe mättat
med FeO-slagg är ø12 dyn/cm, för FeO a2 dyn/cm och
för FeO mättad med Fe o21 dyn/cm, blir
gränsytspänningen o12—a21 = a3 dyn/cm. gf3 minskar generellt
i den mån de båda substanserna äro lösliga i
varandra. Som exempel kan nämnas, att för vatten vid
20° är o = 72,5 dyn/cm, för vatten mättat med amyl-
1 G. E. Claussen, Träns. Amer. Soc. Met. 24, 640, 1936.
2 Kalling, 1. c.
3 E. J. L. Holman, Journal Iron and Steel Institute 107,
517, 1923: I.
•4 P. Sauerwald, B. Schmidt och F. Pelka, Zeitschrift f.
anorg. u. allg. Chemie 223, 84, 1935.
5 A. Portevin och P. Bastien, Comptes Rendus 202, 1 072,
1936.
30
9 april 1938
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
