IMG
66

W obu wypadkach tlenki dyfundują przez granicę rozdziału faz w kierunku żużla lub w kierunku metalu w zależności od rodzaju żużla. Zachodzące między tlenkami reakcje można przedstawić w następującej formie:

[Me’0] + (Me”0,) - (Me’0 • Me”0₂)    (4.39)

gdzie: .

Me’0 - tlenek zasadowy,

Me”0_; - tlenek kwaśny, który z tlenkiem zasadowym tworzy kompleksowe związki

(Me’0 • Me”0₂) nierozpuszczalne w metalu i przechodzące do żużla.

Stała równowagi chemicznej dla powyższej reakcji:

(4.40)

(4.41)

(Me’Q • Me”Q₂) [Me’0] • (Me”0₂)

a zatem koncentrację tlenku zasadowego w metalu można wyrazić zależnością:

(Me’Q Me”Q_:)

~ [Me’0] • (Me”0₂)

Oznacza to, że rozpuszczona zawartość tlenu w metalu w postaci Me’0 staje się tym mniejsza, im większa jest wartość wolnego tlenku Me”0₂ w żużlu i im trwalszy jest związek (Me’0 • Me”0₂).

Podczas odtleniania żelaza stosowany jest najczęściej kwaśny tlenek Si0₂. Proces od-tleniania za pomocą żużli nazywany jest odtlenianiem przez dyfuzję.

Jeżeli w żużlu występuje przewaga tlenków zasadowych, a tlenki kwaśne znajdują się w postaci związków kompleksowych, składniki tworzące zasadowe tlenki nie mogą być redukowane przez oddziaływanie żużla. W tym wypadku składniki odtleniające muszą być zawarte w topiącym się drucie. Jeśli drut spawalniczy zawiera dodatek manganu, zachodzi reakcja:

(FeO • SiO,) + [Mn] = (MnO • Si0₂) + [Fe]    (4.42)

Ten proces odtleniania nazywa się odtlenianiem osadowym.

Odtlenianie metali gazami redukującymi zachodzi wtedy, gdy metal jest odtleniany wodorem, CO lub ich mieszaninami. Reakcje odtleniania metali gazami redukującymi można przedstawić następująco:

(4.43)

Me_xO_v + yH_: = xMe + yH₂0 Me_xO_y + yCO = xMe + yCO,

Metale o większym powinowactwie do tlenu niż wodór i tlenek węgla nie mogą być redukowane tymi gazami.

Podczas odtleniania metali ciekłych ciałami stałymi mogą się tworzyć tlenki stałe, ciekłe lub lotne jako produkty odtleniania. Najaktywniejszymi odtleniaczami są w kolejności: lit, potas, sód, magnez, wapń, tytan, aluminium, krzem, węgiel, mangan. Im odtleniany metal ciekły ma większe powinowactwo do tlenu, tym aktywniejsze muszą być zastosowane odtleriia-

176