-210- 销院學報 度窩0.48%C/小時（婋底利用条敷11噸/米“)時的情况。 因此Ar©e指出，判断痰散速度的决定性闪素是活化能，上邊已指出海鋼中溶解液 態氧化織的熱效應，絕對值是很大的，甚至於△H=27450卡，這允分說明了氧化跳分子 自渣向鋼界面傳遞時，能量供應上的困難性。 渣 正由於傅遞過程中是吸熱過程，則在渣中 的能量位，應當比鋼液中的大如圖3所示。 即 >△H 由此得知反應的活化能不可能比所認爲的 58000卡差得太遠。一般情况下活化能是在 27450到58000卡的範圍， 根據Areee的計算，在渣-一鋼液界面的傅 遞速度要大到10倍，而在進行脱碳過程是要求 反應速度和氧化戴的傳遞速度應常相互不衡、 這樣以來在實際冶煉中，大致是用加强授桦锅 液的方法，使氧化織的傅遞速度加快，是至於 孟3在渣利翻泊内話量 間断撕的向爐内加入礦石，或者通入氣態氧的方 法來達到， 位分耶奇形 3,一氧化碳氣泡的生成及其逸出， 很多的科學家認禽，股碳過程是受到下列幾個環節的影響。如在墟内生成一氧化碳 氣泡，一氧化脱攒散及其由辋液裡向表面逸出等。 從液態物理學得知，在鋼液裡生成氣泡是非常困難的。當有现成表面存在時，氣泡 的生成就能較容易起來，只有其氣泡牛徑递到臨界牛徑值時，氣泡在鋼液中才能生成並 進-一步長大，假如生成氣泡牛徑小於其核的臨界牛徑時，則就像在液體轉變禽固體時的 秸品理論一樣，就要重新被溶解到液相中， 除此而外，當溶液的過鲍和程度小時，臨界牛徑值也應隨之被加大起來，也就是說 生成氣泡的或然率也要减少。 因而要在純净的液體中，生成穩定的一氧化碳氣泡是不可能的。 ‘.·管際上在電墟裡和馬丁爐裡，對氧化碳的過饱和程度來看是不大的，根據一些研究 數據〔19]、〔20)、〔23]、〔24〕知谀和氧在锅液中的濃度情况是這樣：碳和氧與愜力篇 Pco∞=1.5~5.0大氣歷溶解的一氧化碳氣泡润平衡。运樣不大的過饱和度(2一3倍) 完全不可能在鋼液裡自發的形成氣泡。 ,所以氣泡是在鋼液和城櫬的界面處，渣和鋼液的界面處，甚至於在鋼液中歷浮的固 體顆粒上生成。 假如氣泡在爐底上生成的話，就必骺使㜫丙壓力降低，可由搁液裡放出氣泡的條件 下，才可能使生成的氣泡更多的逸出鋼液面，奥此相反，假如氣泡在鋼液和渣的界面處 生成的較多時，城内生成的氣泡就上升的很慢了
一 一 姻 院 拳粗 度篇 己 小 畴 蠕底 利 用保 韭红 顺 米 峙 的情 况 。 因 此 八 指 出 ， 判断债散 速度 的决 定 性 因素 是活 化能 。 篷 已 指 出遏 铜 中洽解 液 熊氧 化截 的热效瞧 ， 艳 封植是很大 的 ， 甚至 岭△方 一 盯 卡 ， 运 充 分碗 明 了氧 化 俄分 了 自渣向细界面 傅通 峙 ， 能量供瞧上 的 困靴性 。 正 由 龄傅涯担程 中是吸熟 扭程 ， 在渣 中 的能量位 ， 镬 赏此铜 液 中的大如 圆 所示 。 即 △ 由 此 得知反 镬 的活化能不可 能此所器 焉的 卡差 得太遗 。 一 般情 况 下活 化能是在 到 仍 卡 的簌 圃 。 根旗 的扑算 ， 在渣一铜 液界面 的傅 延速度耍 大到 倍 。 而在准 行脱碳担程 是要求 反 磨 速度 和氧化擞的傅通速度镬常相互 平衡 道檬以来在育 除 冶辣 中 ， 大致是用 加 强携 拌铜 液 的方 法 ， 使氧化擞 的傅通速度加快 ， 甚至 岭 简断 的向燎内加 入碳石 ， 或者通 入 氧熊氧 的方 法来篷到 。 一氧化碳氧泡 的生成 及 其逸 出 。 位 分酉几贵形 很 多 的科鬃家韶 焉 ， 脱碳扭程 是受 到 下列 餐佃瑕筋 的影缪 。 如在健内生成一氧化碳 氧抱 ， 一氧化碳援散 及 其 由铜 液樱 向表面逸 出等 。 徙液熊物理罩得知 ， 在铜 液袒生成氧 饱 是非常 困靴的 。 赏有现成表面存在 畴 ， 氧饱 的生成就 能较容 易起来 。 只 有其氛 饱 华裸 违 到陈界半视植峙 ， 氧饱 在铜 液 中才 能生成益 准一步是 大 。 假 如 生成氧饱 毕理小 朴其核 的嘛界半径特 ， 则 就像在液艘搏垫篇固艘峙的 拮 晶理谕一檬 ， 就要重新被溶解 到液相 中 。 除此而外 ， 赏溶液 的遇鲍 和程度小 畴 ， 嵘界半樱值也镬随之被加大起来 ， 也就 是靛 生成氧抱 的或然率 也耍诚少 。 因而耍在腌浮 的液艘 中 ， 生成得定 的一氧化碳氧抱 是不可 能 的 。 「 赏涤上 在雷健挫和 霭丁值握 ， 野氧化碳 的揭鲍 和程度来 看 是不大 的 。 根攘一些研究 毅旗 〔 〕 、 王 〕 、 〕 、 〔 ‘ 〕 知碳和氧在铜液 中的 援度情 况 是道檬 碳和氧舆厘 力篇 少 一 。 大氧屋溶解 的一氧化碳氟 泡 相 平 衡 。 疽檬 不大 的遇鲍 和度 倍 完圣不可 能在铜液挫 自癸的形成氧 饱 。 、 所以氧饱 是在绷液和煊溉 的界面虚 ， 渣和钢 液 的界面虚 ， 甚至龄在铜液 中愿浮的固 瞪颗粒上生成 。 假如氧饱 在煊底 上 生成 的韶 ， 就必需使攘内屋 力降低 ， 可 由 铜液袒放出氟袍 的倏件 下 ， 才可 能使生成 的氧饱 更多 的逸出铜液面 ， 典此相 反 ， 假 如氧饱在铜液 和渣的界面虑 生成的较多峙 ， 娘内生成 的氧饱就上 升的很慢 了
第三期 -211 由此得知，我面沸腾，是體邈出較容易的-一個因素，同時它也是促使墟渣變稠， 使氣泡逸出迩度减小的一個因素。 同時要知道，儘管在温度及含碳濃度相同的條件下，甚至於就在同-一熔煉中，每瞬 間所递出氣泡的速度，也是不同的，道種事貸可由我們所進行的貸驗中引窩例證；在越 應城中進行正常熔煉倏件下，如後逸的實驗部份〔表2〕中所例的6和*城來看，本來 在熔辣過程裡，一氧化碳以煙雾状激烈的逸出鋼面，然而聚然間，沸腾停止了，持馥逹 5一10分之八，當用織棒插入锅液中時，由於增多了现成表面馬上又引起了激烈的沸騰。 4,舍碳漫度 根據質量作用定律知脫碳速度，與反雁物質的濃度乘積成比例，即 V=K〔%C]·〔%FeO] 式中K一反應速度常數。 在煉鋼的條件下（一定温度，一定的操作條件下)我們可以認鴛氧化戴，在鋼液中 的含量爲常数，即〔%FO〕=常數，由此可知股碳速度，在這種條件下，只與翎中含 碳量成比例； V∞[%C或V=K,〔%C) 關於碳含量樹脫碳速度的影響情况，將在我們的實验中加以具體的討論？穗而言之， 我們應當知道，随着酸含量的境加，便增加了反應物質顆粒間的碰撞機盘，因而增加了 脫碳速度。 5.温度 上透所研究的對脱碳速度的影響因素，與温度之間都有着密切的關係，但是温度對 各個因素的彩響情况也都各有其區别。隨着温度的增加，氧化缴向渣内，鋼液内及至由 渣向鋼液内的擴散速度也隨即增加，其原因是由於氧化織的赞散(26)式篇吸熱反應。 (fe0)←-之〔Fe0〕 △H=+2000卡 雕然(1)是放熟反應，随温度的升高反應向不利的方向進行，但由於升高温度將使 鋼液和渣的粘度降低，就使一氧化碳氣泡的生成和去除變得容易起來，因而增加了反應 速度， 我們随當看到温度升高時，對進行(C+O)本身的反應進行是不利的，然而脱碳過 程中必需在高温下進行，還就是由於脫碳反應機裤中最弱的一環一攒散速度(FO) 增加了的原因 四.實驗部份 我們所淮行的宜驗目的，是篇了研究由於鋼液中含碳量、温度、單位表面、鋼液中 的艋砂含量以及治煉工具對脫碳速度的影響， 我們的管驗是在感應爐(9爐）弧光城(4墟)中進行的。所用的這些爐子是： (1）管驗室的高週波爐、美砂坩堝、牌號是几330，頻率鴛265000週/秒
第 三 期 一 由此 得知 ， 表面沸腾 ， 是氧艘逸 出较容易 的一涸 因素 ， 、 同峙它也 是促使燎渣趁稠 ， 使氧饱逸 出速度诚小 的一 佃 因素 。 同峙要知道 ， 傣管在温度 及含碳攫度相 同 的倏件下 ， 甚至龄就 在 同一熔辣 中 ， 每瞬 简所逸出氛饱 的速度 ， 也是不 同 的 二 遗核 事宣可 由 我俩所准行 的育酸中引焉例瞪 在砂 愚墉 中准 行正常熔燎倏件下 ， 如 援篷 的宵殷部份 〔表 〕 中所例 的 和 狱 愧来看 ， ‘本来 在熔燎担程视 ， 一氧化姗以诬 露获激烈 的逸 出纲面 ， 然而墩然 简 ， 拂腾停 止 了 ， 持植建 一 分之久 ， 常用饿棒插 入 铜 液 中吟 ， 由朴增 多 了现成表面 禹上 又 引起 了激烈 的佛鹰 。 含碳澄度 · 根摇臂量作用 定律知脱碳速度 ， 典 反镬物箕 的 谧度乘横成此例 ， 即 一 尤 〔 〕 · 矛》 〕 式 中 一 反 瞧速度 常数 。 在辣铜 的倏 件下 一 定温度 ， 一 定的操作修件下 我 们可 以豁焉氧化蛾 ， 在铜液 中 的含量焉常数 ， 即 〔 乃 〕 二 常数 ， 由此可知脱碳速度 ， 在道 踵倏件下 ， 只舆剔 中含 碳量成此例 二 〔 己〕 或 一 ， 〔 口〕 朋朴碳含量封脱碳速度的影誓情 况 ， 将在我们的宣瀚 中加以其艘的甜流， 穗而言之 ， 我护，磨 赏知道 ， 随着 碳含量的增加 ， 便增加 了反 履物直颗粒周 的碰摄楼舍 ， 因而增 加 了 脱碳薄度 。 ， 温 度 上篷所研先的封脱碳速度的影掣 因素 ， 舆温度之简都有着 密切的朋保 ， 但是温度封 各佃 因素的影婆情 况也都各有 其逗别 。 随着温度 的增 加 ， 氧化傲向渣内 ， 翻液 内及蚕由 渣向细液内的接散速度也随即增 加 。 其原 因 是 由 龄氧化激的横散 幻 式焉吸熟反瞧 。 肠 冬二全 〔乃内 △ 一 十 卡 路然 是放熟反 瞧 ， 随温度的升高 反 瞧 向不利 的方 向淮行 ， 但 由龄升高 温度将使 铜液 和渣的粘度降低 ， 就使一氧化碳氟 饱的生 成和去 除避得容易起来 ， 因而增加 了反滋 速度 。 我俩瞧 蓄看到温度升高峙 ， 野准 行 口 十 本身的反瞧准行 是不利 的 ， 然而脱碳遇 程 中必需在高温下雀行 ， 运就 是 由龄脱碳反瞧核磷 中最 弱 的一琪— 馈散速度 乃。 增加 了的原 因 。 四 黄骇部份 我 润所准行 的赏脸 目的 ， 是 焉 了研究 由朴剔液 中含碳量 、 温度 、 翠位表面 、 绷液 中 的锰矽含量以 及 冶燎工具当脱碳速度的影粤 。 我俩 的育服是在域愿 腑 蝮 弧光 燎 坡 中继行的 。 所用 的是些俊子 是 育阶室 的高遇 波燎 、 镁砂柑飒 、 牌脱是 月 ， 频率焉 遇 秒
-212- 鋼院學報 (2)工感域應城；石英猿襯，牌號是50，率篇25000週/秒， (3)工廠弧光缠，碱性墟视，容量念5顺、 各種城子的特性函数如下〔表1〕 特 性 額定 D M MM) 容量 爐料成份 熔煉爐次 牌 數 熔 深 號 KT 100* 160* 1.0-1.7%C ΠT330 11 30 30 A.6.B.. 170 0.2÷0.9%Mm 1-2.5%0 M「50 200 35 50 50 0.25%Mu .3.0.i.H. 0.3%Si 0.8÷0.9C C5噸 1920 5000 1800 5000 I.P.C.T. 0.7%M *念兩個敷擦中本貸驗所探用的條件 所進行的熔煉儝件是运樣；在威應璇中所淮行的管驗是無渣下帮空氣中的氧進行氧 化鋼液，而弧光墟用的是暖石按工廠中的正常倏件下進行的，每挺8~10分靠，用鐵棒 藤樣，取樣後馬上把鉑銠熱偶插入铜液内测景鋼液温度，（弧光爐中只用無校正的光學 高温計测温)。各爐次所取的武樣分析秸果例於〔表2〕中。 '〔表2〕·實驗敷擦分析結果 爐 試 操作 到熔 煉開 鋼液中 鋼液 log 脫碳速 爐料面備 樣 時間 時 含碳 温度 T10 度常數 iogK 號 號 時分 間 〔%〕 tC 〔%C〕 K 公斤 註 1 13.55 0 1.25 1475 57.1 0.0975 2 1405 10 1.18 627 1475 57.1 0.0725 0.005642.249 3 1415 20 1.08 1489 56.7 0.03450.00732.136 4 1425 30 0.98 1513 56.0 0.008 0.0081 12.090 A 5 1435 40 0.88 1541 55.2 -0.0540.0087 2.060 望 6 1444 面 0.79 1541 55.2 -0.102 0.0093 2.031 1455 60 0.67 1546 54.9 -0.173 0.0103 .986 :1505 70 0.54 1565 54.3 -0.267 0.012 1.21
一 一 翎 院 擎粗 工撤诚愿 蝮 石 英燎漱 ， 牌俄 是 咐 ， 封 率 焉 遇 秒 。 工廊弧光 媲 ， 碱 性燎砚 ， 容量 焉 顺 。 各横媲子的特性函数如 下 〔表 〕 很…州 ， 补 一卜呀 ， 成· … 熔一 ，二一一下 面采 几丽刃一丁 一 一「一 丁而气 别 几 一 ’ ‘ 焉雨佃数接 中本 宣殷所探用的修 件 所道行的熔燎倏件是疽檬 在感瞧燎中所淮行的育殷是然渣下藉空氧 中的氧淮行氧 化铜破 ， ’ 而弧光健用的 是碳石按工蔽 中的正 常倏件下准行 的 。 每握 一 分撞 ， 用徽棒 熬檬 ， 取檬援 禺上把拍 键 熟偶擂入铜液 内测量铜液 温度 ， 弧光燎 中只 用然校正 的光鬃 高温扑测温 。 各煊次所取 的就檬 分析拮果例 朴 〔表 〕 中 。 〔表 〕 育顾数墟分析拮粱 一 ， 一 州口 口相 一 ‘ ‘ 一 一 州 操 作 晗 简 峙分 锅 液 温 度 才 多 〔 〕 脱碳速 度常数 口多尤 履料重 了 公斤 献髓檬 ﹄况 、 … 夕 … … ‘ 能一一匡匕匡旧昏卜﹄自一 ‘ 八一 ‘仁、 、 寸叫、 川 剔液 中 含碳 〔肠 〕 ‘ ， 一 ’ 劝 ” · ‘ · ” ‘ ‘… ’ ‘ ‘ · ‘ 一 砚 一 一 一 一 一 了 了 才 ‘ 八 落叫 丰沙 一刻月 、 斗川寸日川月
第三期 二213一 試 操 作 到熔 鋼液中 朗 液 脱碳速 斌料重 備 樣 始脖 含碳 ·10 度常數iog范 號 時分 〔%] .ou %U] K 公斤 註 分 1 11 03 0 1.00 /1520° 56.0 0 2 11 13 10 0.94 1540° 55.2 0.026 0.003222.206 23 光 JxII 0.87 1554° 54:6 0.060 0.006912.160 1130 27 0.81 1549 54.75 -0.090 0.009742.011 1 3 0 1.64 1538 55.2 0.216 2 o 1.8 6991 1566 54.35 0.200 0.003682.434 3 11 0 1.52 1576 54.00 0.183 0.0038 点.420 4 11 30 1.45 1598 53.40 0.162 0.0041 2.387 5 1153 40 1.36 1651 51.85 0.134 0.004682.330 JXII 6 1203 50 1.25 :1618 52.:70 0.098 0.005412.266 7 1213 60 1.15 国 1628 52.55 0.062 0.005902.229 8 12 70 07 1688 52.40 0.030 0.006072.26 9 33 80 1.01 1640 52.20 0.005 0006242.218 10 12 90 0.95 165I 52.00 -0022 0.006092. 2155 1 15 0 1.80 '1543 55.1 0:114 2 6 1.23 1549 54.75 0.091 0.004952.805 3 15 20 1.17 1570 54.20 0.069 0005282. 276 246.07820 16 03 29 1.10 1567 54.30 0.042 0.0583 233 16 14 40 103 1582 54.90 0.013 Q.0585 232 6 16 24 50 0.95 1683L 1590 58.70 -0.022 0:00628 .201 7 16 60 0.85 1595 58.50 0.070 0.007092.149 16 ò 0.76 1610 53.00 0.118 0.0762 .118 16 9 0.65 7819L 1635 52.40 0:186 d:00865点.068 10 1704 90 0.53 161058.10 0275 d.009952.005
第 ’ 三 一 期 二 谊荟二 赶砧 一 义 · 雄 剥勺操 作 。 熔 。 不 ’ 朗 液 ，。 卜‘ 、 ‘ 破遮一碗礴料 貌 ‘ 祥考眸 简 坪附 ‘ …含碳 。 曰 。 飞 ， 。 … 〔 。 〕 度常颧 少 找 衣公斤转一 翁酬峙分川始 日夺 〔多舀〕 温 度 一 蚤 一 ， ， 尤 周 。 口 分 … ’ ‘ 。 … 。 … ‘ · 。 。 ’ 段 一 ” … 一 “ 。 ‘ ‘ 。 … 。 。 ‘ 一 、 ， … ” 工 “ ‘… ‘ ” “ ‘ ，“ 丫砧 · 卜 一 “ · 能 ’ ” ’ 阳 ’ 兰 · ‘ “ ’ 、 “ 艺‘ 黝 。 ‘ 了 … · ， …刁 · ” ” ， · 。 ‘ · 生 ‘侧 ” · 一 鼠 ， 卜 ， … ‘ 、 ， … 一 … …一 一 … ……… … … …一 … 。一 ’弓 拐 … 、 … 峪 “ … …… ” ‘ 。 · ” 遗 · 分 … 一 “ ‘ ’ ” ” 、 · ” 。 兰 · “ 日 咧 。 “ “ ’ ‘ 、 仓 · “ ，吧 “ “ ‘ … ’ “ · ， 。 、 。 弓‘ 」 罐 ’ 一 ” ” ‘ ” ” 。 。 〔‘ 冀阶 兰 ’ ” ， 叫 ‘ ’ ” … ‘ ’ ‘ ‘ “ ’ 呷 。 力 ，犯 “ ” ’ “ 厂 “ · 哪 “ 为 ‘尸 · 。 工 ‘ ’ “ ‘ ” ‘ ‘ 心 · ℃ 日 ‘ · … ， “ ” … 一 “ ’ ‘ …一 爪 … … 一 … ’ ‘ ， “ · ‘ ·「 ” ” 洲 “ · · 赫… … 目 、 御 … “ 。… 从 · ” “ ” 巴 钾兰 ’ 盯“ 呻 ” 了 · ” · “ 冷洲 · 邵是 毒 难 “ ， · ” “ “ ’ ‘ 陇 卿 灵 · 臀 珍 ” ‘ 。… · ” 卜 ” ‘ 姗 “ · 卿 供 竺 · 幼全 考 “ ’ 韶 · 一 ’ ” ‘ 资甲 ，呈 · 日 了 … “ · “ ‘ 叼 一 “ 巴 湘 士 粤 “ ’ 肠 … · 卜 “ · 终 铁 曳拒 一“ ， 逆 厂 纽妙 一 了 · 少忿 一 叭 矛 公 创 刁