În producția de metal pentru a-l obține 100% pur nu este realist, în el, într-un fel sau altul, vor exista unele incluziuni străine. O parte minimă din unele dintre ele este chiar utilă, dar restul deteriorează semnificativ proprietățile metalice (cum ar fi rezistența), astfel încât se scapă de ele prin rafinarea topiturii.
Ce sunt impuritățile extrinseci?
Impuritățile străine sunt acele elemente chimice individuale care nu ar trebui să fie prezente în compoziția de bază a aliajului, dar care, datorită unor caracteristici tehnologice de producție sau unor factori de mediu, au fost introduse în topitură. Fluxarea sau adăugarea de materiale de încărcare este un exemplu excelent de tehnică de proces în care are loc această introducere. Incluziunile străine pot proveni din zgură, matrițe de turnătorie, adesea cele mai mici particule de materiale refractare din care este fabricat cuptorul metalurgic. Există și impurități numite „naturale”, caz în care cauza este cursul natural al anumitor reacții, cum ar fi cristalizarea etc. (cu formarea de oxizi, oxizi etc.). (cu formarea de oxizi, sulfuri).
Impuritățile pot fi metalice și nemetalice. Pentru fiecare aliaj și metal, documentele normative stabilesc o anumită limită admisibilă de impurități. Dacă luăm în considerare acest lucru pe exemplul oțelului, atunci acesta poate conține
- mai puțin de 0,8% mangan;
- până la 0,4% siliciu;
- nu mai mult de 0,3% crom;
- molibden până la 0,1%;
- și un minim absolut de nemetale: sulf 0,015-0,05%, fosfor 0,025-0,04%.
Tot ceea ce depășește această limită trebuie eliminat. O atenție deosebită este acordată impurităților nemetalice. Ideea este că „nemetalele” sunt corpuri străine, care chiar și în cantități mici afectează negativ structura, schimbând rețeaua cristalină a substanței. De aici — reducerea rezistenței, a durabilității, reducerea domeniilor posibile de aplicare. De asemenea, impuritățile din metal pot duce la deformare în timpul laminării, forjării, contribuie la formarea de microfisuri, care vor duce în cele din urmă la cedarea prin oboseală a oțelului.
Metode de purificare a metalelor de impurități
Pentru a elimina impuritățile, se efectuează rafinarea, adică procesul de purificare. Metalele și aliajele în formă topită (lichidă) sunt supuse acestui proces. Există multe metode de tratare, dar în industria metalurgică se utilizează în principal metode complexe de tratare. Metalele neferoase, fonta și oțelul sunt supuse purificării. Acesta este adesea un proces în mai multe etape, de exemplu, dezoxidarea este una dintre etape.
Următoarele metode pot fi utilizate pentru purificarea metalelor brute:
- chimice (oxidare, clorinare);
- fizice (distilare, lichefiere);
- electrochimice (electroliza topiturii).
Purificarea oțelului de impuritățile străine se poate efectua în cuptoarele de oțelărie, în cuvele de turnare, iar unele uzine dispun de unități separate în acest scop (de exemplu, aspiratoare). Pentru purificare se folosesc diferiți aditivi: agenți oxidanți, agenți reducători, gaze inerte.
