Thermodynamique de l'aluminium ferrosilicié

Désoxygénation monoélément

Lorsque chaque élément est désoxydé seul, on peut voir à partir de l'équilibre entre la teneur en élément et la teneur en oxygène que la capacité de désoxydation de l'aluminium est beaucoup plus forte que celle du silicium, et la différence est d'au moins un ordre de grandeur.

Désoxydation du composite silice-aluminium

À une teneur en aluminium plus faible, le silicium peut améliorer considérablement la capacité de désoxydation de l'aluminium. Lorsque la teneur en aluminium augmente jusqu'à une certaine valeur, cet effet disparaît. À ce moment, la teneur en oxygène est contrôlée par la teneur en aluminium et le silicium perd sa capacité de désoxydation. En utilisant un alliage silicium-aluminium avec une composition de 60 % de Si et 40 % d'Al, la composition du produit désoxydé dépend de la quantité d'alliage ajoutée. Lorsque la quantité ajoutée est de 0,3 %, le silicate d'aluminium est précipité ; lorsqu'il est de 0,6 %, la mullite est précipitée ; lorsqu'il est de 0,9 %, 90 % du produit précipité est du -corindon. De toute évidence, dans le rapport Al/Si=40/60, la teneur en aluminium est importante et l'augmentation de la quantité d'ajout d'alliage silicium-aluminium signifie l'augmentation de l'excès d'aluminium, ce qui n'est pas propice au développement de la désoxydation composite.

Cinétique de désoxygénation

Le taux d'élimination du produit désoxygéné est conforme à la loi de Stokes, c'est-à-dire que plus la taille du produit est grande, plus il est favorable à l'élimination par flottage. Ce n'est qu'en partant du principe qu'il y a du SiO2 dans l'acier fondu que l'Al2O3 généré lors de l'ajout d'aluminium peut se combiner avec lui pour former un produit à bas point de fusion, ce qui favorise son élimination flottante. Ceci montre qu'il est très important d'assurer la survenue de la réaction de désoxydation du silicium pour améliorer les conditions cinétiques de désoxydation.