Растворимость азота во флюсах для электрошлаковых технологий

Abstract

Изучены поглощение азота из газовой фазы шлаками, которые используются в электрошлаковых технологиях, а также термодинамика и кинетика поглощения азота фтористым кальцием, который является составляющей всех шлаков. Установлена взаимосвязь между содержанием азота и углерода в расплаве фтористого кальция. Описана методика взвешенной капли применительно к исследованию растворимости азота во флюсах. Определено равновесное содержание азота. Приведены данные о содержании азота в некоторых флюсах после выплавки и электрошлакового переплава, а также углерода и азота во флюсе АНФ-7, выплавленном в дуговой флюсоплавильной печи при различных условиях плавки и продувки. Проведен анализ результатов исследований, который показал, что азот во флюсах для электрошлаковых технологий предположительно находится в виде соединения CaCN₂. Показано, что флюсы содержащие значительное количество фтористого кальция, отличаются низкой концентрацией азота и не могут являться источником обогащения металла азотом при переплаве, и возможно могут способствовать удалению из него газа.

Вивчено поглинання азоту з газової фази шлаками, які використовуються в електрошлкових технологіях, а також термодинаміку та кінетику поглинання азоту фтористим кальцієм, який є складовою всіх шлаків. Встановлено взаємозв’язок між вмістом азоту та вуглецю в розплаві фтористого кальцію. Описана методика завислої каплі, яка застосовувалась при дослідженні розчинності азоту у флюсах. Визначено рівноважний вміст азоту. Наведено дані щодо вмісту азоту в деяких флюсах після виплавки та електрошлакового переплаву, а також вуглецю та азоту у флюсі АНФ-7, який був виплавлений в дуговій флюсоплавильній печі за різних умов плавки та продувки. Проаналізовано результати досліджень, які показали, що азот у флюсах для електрошлакових технологій ймовірно знаходиться у вигляді сполуки СаСN₂. Показано, що флюси які містять значну кількість фтористого кальцію, відрізняються низькою концентрацію азоту та не можуть бути джерелом збагачення металу азотом, та можливо можуть сприяти видаленню з нього газу.

Absorption of nitrogen from a gas phase by slags, which are used in electroslag technologies, was studied. The thermodynamics and kinetics of nitrogen absorption by calcium fluoride, which is a component of all the slags for electroslag technologies, were also studied. The relation between the content of nitrogen and carbon in calcium fluoride melt was established. Method of a weighted drop as applied to study the nitrogen solubility in all the fluxes was described. The equilibrium content of nitrogen was determined. Data are given about the nitrogen content in some fluxes after melting and after electroslag remelting. Data are given about carbon and nitrogen content in flux ANF-7, melted in arc flux melting furnace at different conditions of melting and blowing. The analysis of results of investigations showed that the nitrogen in fluxes of electroslag technologies is supposed to be in the form of CaCN₂ compounds. It is shown that fluxes, containing the large amount of calcium fluoride, are characterized by a low concentration of nitrogen and cannot be a source of metal enrichment with nitrogen during remelting, and possibly, can promote the gas removal from it.