Metallurgiset liuosmallit: WLE-formalismi

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Metallurgiset liuosmallit: WLE-formalismi"

Tauno Hiltunen
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 etaurgset uosat: WLE-foras Iöannus prosessetaurgassa Syksy 016 Teea - Luento 4 Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 Tavote Jatkaa reaauosten kästteeseen tutustusta Tutustua eserkknä yhteen etaurgassa käytettyyn uosan (WLE-foras) Oppa tunteaan an ahdosuudet a raotukset sekä oppa hyödyntäään stä askennasssa tarkasteussa Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 1

2 Reaauosten annus Erasen rakenteen oaaven faasen antaseen on kehtetty erasa aea Knteät faast ate. uosat, ahaat etasuat ate. uosat, WLE-foras, UIP-foras Kuonasuat Kvaske. a, kahden ahan a, assosaatta, reguaarsten uosten a Vesuokset Debye-Hücken raaak, Ptzern a Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 WLE-foras WLE-foras on yks suen etaen terodynaaseen annukseen käytettävstä uosaesta Käyttökohtena ertysest uokset, ossa yks hatseva koponentt (. uotn) sekä shen pennä ptosuuksna uenneta aneta, oden käyttäytystä annetaan Laeden uosten a Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016

3 WLE-foras ateaattnen perusta o vuonna 195 (Wagner & Chpan): Tayorn sarakehteän sovetanen aeden uosten tarkasteuun Lups & Eott aaensvat tarkasteua tosen kertauvun vuorovakutuksn Wagner-Lups-Eott -foras (WLE-foras) Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 WLE-foras Aktvsuuskertoen ptosuusrppuvuus on atkuva sekä atkuvast dervotuva funkto Aktvsuuskertoen ogart vodaan esttää Tayorn sarana n f n f 0 T, p, x1 1 n f x T, p, x1 1 x n f x x Aandeks 1 vttaa uotteen, onka ptosuus on äheä ykköstä Tarkasteaan uden (penepnä ptosuuksna uenneden) koponentten ( =,..., ) vakutusta aneen aktvsuuskertoeen (f ) T, p, x1 1 Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 3

4 WLE-foras Penä ptosuuksa osttasdervaatat ovat vakota: n f n f 0 x x a ovat 1. a. kertauvun Wagnern vuorovakutusparaetrt Kokeesest äärtettävä Kuvaavat uoksen koponentten väsä vuorovakutuksa Penä ptosuuksa vodaan tosen (a stä korkeaan) asteen vuorovakutukset ättää huooatta Äärettöässä aennuksessa ns. rstkkäsvakutus: Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 WLE-foras onssa käytännön soveuksssa panoprosentt Yeensä käytetään säks kyenkantasta ogarta 0 g f g f e p% r p% Standardtana ääretön aennus (kä aeta uoksa tarkasteessa on usen ärkevä vanta) Aktvsuuskerron f 0 = 1 Henryn an ukaan Ensänen ter (f 0 :n ogart) saa arvon noa g f e p% r p% Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 4

5 5 WLE-foras Vuorovakutusparaetrt a Raoutn standardta ooosuudet Luonnoset ogartt Vuorovakutusparaetrt e a r Henryn standardta Panoprosenttosuudet 10-kantaset ogartt Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 WLE-foras e 6 30, ,6 e r Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016

6 Kuva: Bae & Peton: eta. Trans. 17A(1986) WLE-foras Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 WLE-foras Etuna yksnkertanen ateaattnen uoto ahdostaa käsnaskennan Hattapuoena on raanen voassaooaue Sovetuu kutenkn onn etaurgan tarkasteuhn, ossa Yks koponentesta (= uotn) on ääräsest seväst hatsevassa roossa annuksen kohteena ovat pennä ptosuuksna esntyvät Svukoponentt Epäpuhtaudet Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 6

7 WLE-forasn soveuskohteta etaen (raudan, kuparn,...) raffnontprosesst, ossa tarkasteaan ähes puhtasn etaehn pennä ptosuuksna uenneta epäpuhtauksa, ota oaan postaassa Es. rautaan/teräkseen uenneet h a happ konvertterssa Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 WLE-forasn soveuskohteta Wagnern vuorovakutusparaetrea on äärtetty runsaast. Fe-, Cu-, - a Copohase etasue Saoa aparaetreä hyödynnetään yös kehttyneessä aessa kuten UIP-foras a -foras Teräksen etaurgassa vuorovakutusparaetrea käytetään ähes ana panoprosenttastekoa Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 7

8 WLE-forasn soveuskohteta Kuva: Rytä, dpotyö, TKK, Hapen äärä teräksessä, oka on tasapanossa er oksden kanssa Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 Tehtävä 1 Laske terässuaan uenneden kron a nkken Raoutn standardtan ukaset aktvsuuskertoet WLEforasa käyttäen, kun terässuassa on kroa 18 p-% a nkkeä 8 p-%. Läpöta on 1600 C. Aktvsuuskertoet äärettöässä aennoksessa: 0 = 1,00 / 0 = 0,66 1. kertauvun vuorovakutusparaetrt: = 0,00475 / = = -0,007 / = 0,1 ooassat (g/o): Fe 55,845 / 51,996 / 58,693 BTW: Krasuudesta öytyy tosenasakn arvoa kuvaaaan Fe---uosten terodynaasa onasuuksa. 8

9 Ratkasu Aktvsuuskertoen äärtys WLE-forasa: 0 n n X X 0 n n X X 0 :n a :n arvot on annettu tehtävän annossa. ooosuudet vodaan askea p-%-ptosuuksen pohata. Oetetaan 100 g terästä 18 g, 8 g a 74 g Fe X X n n n n kok kok Fe Fe Fe Fe 18 51, , , , , , , ,845 0,1915 0,0754 Ratkasu Sotetaan arvot e. yhtäöhn: n n n1,00 0,004750,1915 0,0070,0754 0, ,0007 n 0,66 0,10,0754 0,0070,1915 0, ,6657 Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 9

10 Tehtävä Sua Fe-P-seos, oka ssätää 0,65 p-% fosfora on tasapanossa H O/H -seoksen kanssa (p H O/p H = 0,0494) 1600 C:n äpötassa. Täön suan on havattu ssätävän 0,0116 p-% happea. Hapen aktvsuuskerron (f O ) suhteessa äärettöän aennuksen panoprosenttaktvsuuteen bnäärsessä Fe-O-seoksessa 1600 C:n äpötassa on: g(f O ) = e OO [p-%] O = -0,[p-%] O Laske vuorovakutusparaetr e O P 1600 C:n äpötassa, kun reakton H + [O] Fe = H O tasapanovako saa tässä äpötassa arvon 3,855. Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen, 016 Ratkasu Prosessetaurgan tutkusryhä Eetu-Pekka Hekknen,

Samankaltaiset tiedostot

Korkealämpötilakemia

Korkealämpötilakemia Korkeaäpötakea etaurgset uosat: etasuat a 7.11.017 ko 10-1 SÄ114 Tavote Tutustua pyroetaurgsten reaauosten annukseen - etasuat ertysest terässuat Tutustua eserkknä tarken WLEforasn Oppa tunteaan terässuen