(FeO • Si02) 4- (Mn)?=±(MnO • Si02) + [Fel.

Следует иметь в виду, что введение в шлак этих раскислителей уменьшает кислотность шлака.

Раскисление металла основными шлаками. В основных шлаках, в отличие от кислых, есть избыток основных оксидов, наиболее сильным из которых выступает СаО. Такие шлаки не обладают способностью к диффузионному раскислению, так как имеющиеся в них незначительные количества SiOz (или TiO£) сразу же будут связываться в комплексные соединения с основными оксидами шлака:

(СаО) + (SiO,) s=± (СаО • Si02)(VI.36)

и шлак не будет извлекать FeO из металла.

Для раскисления металла с сохранением в нем полезных легирующих элементов в основные шлаки вводят специальные добавки-раскислители. Они ведут себя также, как и при обычном раскислении металла, а продукты раскисления переходят в шлак.

Итак, в общем виде процесс раскисления металла пройдет по реакции

т [FeO] + п [Ра].=г(Ра„От) 4- т [Fe] с константой равновесия

(Ра„От) ■ [Fe]" Ас— [FeO]m.[Pa]" ■(VI.d/)

Считая и здесь, что в сталях [Fe] ?¿ I, решаем уравнение (VI.37) относительно [FeO]:

1РеО]=|/£^)^.(VI.38)

Чтобы снизить содержание FeO в металле, следует увеличить в нем количество раскислителя (Ра) и уменьшить содержание (РалОт) оксида раскислителя в шлаке. Продукты раскисления (РапО,„) перейдут в шлак. Обогащаясь этими оксидами, последний теряет свою раскисляющую способность. Для повышения ее нужно:

1)ограничивать количество вводимого раскислителя. Чтобы повысить эффективность процесса раскисления, одновременно вносят несколько раскислителей;

2)разбавлять шлаки специальными добавками, которые уменьшают в них содержание оксида раскислителя.

В табл. 35 приведены в качестве примера несколько раскислителей, реакции раскисления ими металла, равновесные концентрации [РеО] и расчетные уравнения константы равновесия этих реакций.

Примеры действия раскислителей

Благодаря своим физическим свойствам, основные шлаки обеспечивают лучшее раскисление металла, чем кислые.

Проведение раскислительных процессов хотя и снижает содержание кислорода в металле до минимума, но не восполняет целиком потерю полезных элементов вследствие их частичного выгорания и испарения. Вместе с тем раскисление не дает возможности обогатить металл специальными легирующими элементами, чтобы придать ему особые свойства. Эти задачи выполняются второй металлургической операцией — легированием, осуществляемым одновременно с раскислением металла.

Легирование наплавленного металла. Осуществляется оно с соблюдением двух важных требований:

1)в качестве раскислителей следует применить элементы, сродство которых к кислороду больше, чем сродство легирующего элемента;

2)наряду с легирующим элементом целесообразно вносить в зону сварки и его оксид, наличие которого сохраняет легирующий элемент от выгорани-ь

Принципиально возможно легирование металла как через металлическую, так и через шлаковую фазу. Легирование через газовую фазу также возможно, но этот процесс еще мало изучен.