Termodynamika żelazokrzemowego aluminium

Odtlenianie pojedynczego pierwiastka

Gdy każdy pierwiastek jest odtleniony sam, można zauważyć z równowagi między zawartością pierwiastka i zawartością tlenu, że zdolność odtleniania aluminium jest znacznie silniejsza niż krzemu, a różnica wynosi co najmniej rząd wielkości.

Odtlenianie kompozytu krzemionkowo-aluminiowego

Przy niższej zawartości glinu krzem może znacznie poprawić zdolność odtleniania aluminium. Gdy zawartość aluminium wzrośnie do określonej wartości, efekt ten znika. W tym czasie zawartość tlenu jest kontrolowana przez zawartość glinu, a krzem traci zdolność odtleniania. Stosując stop krzemowo-aluminiowy o składzie 60% Si i 40% Al, skład odtlenionego produktu zależy od ilości dodanego stopu. Gdy dodana ilość wynosi 0,3 procent, wytrąca się krzemian glinu; gdy wynosi 0,6 procent, wytrąca się mulit; gdy wynosi 0,9 procent, 90 procent wytrąconego produktu stanowi korund. Oczywiście w stosunku Al/Si=40/60 zawartość aluminium jest duża, a zwiększenie ilości dodatku stopu krzemowo-aluminiowego oznacza wzrost nadmiaru aluminium, co nie sprzyja rozwojowi kompozytowego odtleniania.

Kinetyka deoksygenacji

Szybkość usuwania produktu odtlenionego jest zgodna z prawem Stokesa, co oznacza, że ​​im większy rozmiar produktu, tym korzystniejsze jest jego usuwanie przez pływanie. Tylko przy założeniu, że w roztopionej stali znajduje się SiO2, Al2O3 wytworzony podczas dodawania aluminium może łączyć się z nim tworząc produkt o niskiej temperaturze topnienia, co sprzyja jego pływającemu usuwaniu. Wskazuje to, że bardzo ważne jest zapewnienie zajścia reakcji odtleniania krzemu dla poprawy warunków kinetycznych odtleniania.