Wie funktioniert die Entoxidung von Kohlenstahl?

Das sind wohl Anforderungen des Gießverfahrens – ähnlich wie beim Stahlherstellen, also die Entoxidung. Reaktionen zur Reduzierung des Sauerstoffgehalts im Stahl während des Stahlherstellungs- und Gießprozesses. Es handelt sich um einen wichtigen Verarbeitungsschritt zur Gewährleistung der Qualität von Stahlblöcken und Stahlprodukten. Im Stahlbad ist Sauerstoff entweder in gelöster Form () oder in Form von Nichtmetallverunreinigungen (MxOy) vorhanden. Im Prozess des Stahlherstells mit Sauerstoff steigt der Gehalt im Stahlgut, während der Anteil an Verunreinigungen abnimmt. Wenn das nicht entoxidierte Stahlbad aus dem Ofen gegossen wird, reagiert das im Stahlbad gelöste Sauerstoff während des Abkühlungsprozesses mit Kohlenstoff. Dadurch entstehen CO-Blasen, wodurch ein Kochvorgang eintritt ； Je nach Grad der Deoxidation weisen die Eigenschaften des ausgeschiedenen Gases erhebliche Unterschiede auf. Stahl, der vollständig entoxidiert wurde, weist während des Abkühlungsprozesses keine CO-Ausfällungen auf. Es kommt auch nicht zu einem Kochen des Stahls – er bleibt ruhig. Deshalb wird dieser Stahl als „beruhigter Stahl“ bezeichnet ； Bei leicht deoxidiertem Stahlbad kommt es während des Abkühlungsprozesses zu einer Reaktion zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff. Dadurch entsteht CO, wodurch ein deutliches Kochen des Stahls auftritt. Dies ist das Phänomen des sogenannten kochenden Stahls ； Bei teilweise entoxidiertem Stahlbad reagiert das verbleibende Sauerstoff mit Kohlenstoff, nachdem das Material eine Weile erstarrt ist – dadurch entsteht vorübergehendes Kochen. Dabei handelt es sich um halbgeglätteten Stahl. Abbildung 1 zeigt den O-Gehalt in Stählen mit unterschiedlichem Deoxidierungsgrad. Wie in Abbildung 1 zu sehen ist, führt die Entoxidung von Schmelzstahl – also eine leichte Entoxidung – lediglich dazu, dass der Sauerstoffgehalt im Stahl etwas sinkt. Dennoch bleibt dieser Wert über dem Niveau, das für ein Gleichgewicht mit Kohlenstoff erforderlich ist. Die Halbberuhigungsentoxidung von Stahl, also eine teilweise Entoxidung, ermöglicht es in etwa, den Sauerstoffgehalt des Stahls auf einen Wert zu bringen, der im Gleichgewicht mit dem Kohlenstoffgehalt ist. Deshalb wird dieser Stahl auch als Gleichgewichtsstahl bezeichnet. Entoxidung von Beruhigungsstahl, d.h. vollständige Entoxidung, sodass der Sauerstoffgehalt des Stahls **unterhalb des mit Kohlenstoff ausgeglichenen Wertes liegt**. Die Entoxidung des Stahlgusses verringert zwar den Gehalt an Oxiden, doch wenn die Entoxidungsprodukte MxOy nicht nach oben befördert und entfernt werden, sondern im Stahlguss verbleiben, entstehen dort nichtmetallische Verunreinigungen, die die Qualität des Stahls beeinträchtigen ； Daher sollten bei der Deoxidation die Deoxidationsprodukte möglichst vermieden werden. Daher bedeutet Entoxidung, die Gesamtmenge an Sauerstoff im Stahl zu verringern, d.h. ∑O zu senken (∑O=+OMxOy). Doch unabhängig davon, wie sich die Stahlherstellungstechnologien weiterentwickeln und verbessern, bleiben im Stahl immer noch Verunreinigungen zurück. Daher muss bei der Deoxidation auch die Form, Größe und Verteilung der verbleibenden Verunreinigungen kontrolliert werden, um die verschiedenen Eigenschaften des Stahls zu gewährleisten (siehe Nichtmetallische Verunreinigungen im Stahl).