degassing of steel

   在火法冶金中脱除溶解于熔融金属中的氢和氮的过程。氢和氮可溶解于熔融金属，如钢液或合金中。钢液中氮来自进入炉内的大气，氢则来自冶金原材料的水分、浇铸设备表面吸附的水分及大气中的水蒸气。
   气体在熔融金属中的溶解度  1911年，西韦特（A.Sievert）测定了氢在熔融的铜、 铁及镍液中的溶解度，确定了气体在熔融金属中的溶解度服从平方根定律：
              [157-01]式中 [％H]为氢在熔融金属中的溶解度（重量百分数）；[157-02]为氢的分压;为氢溶解反应的平衡常数[kg2]熔融金属中氮也服从平方根定律（图1 [根据平方根定律1606时]时" class=image>[溶于纯铁中的氮量]）。对于钢液中氢及氮的溶解度测定较多。钢中合金元素对氢及氮的活度系数有不同的影响（图2 [1592时合金元素对氢的活度系数的影响]时合金元素对氢的活度系数的影响" class=image>、图3 [1600时合金元素对氮在铁中活度系数的影响]时合金元素对氮在铁中活度系数的影响" class=image>），因而影响其溶解度。
   氢及氮在钢液中存在的形态尚未确定。平方根规律仅仅说明，它们是以H或H、N或N存在,或是以与合金元素形成仅含一个氮或氢原子的化合物。
   溶解于熔融金属中的氢和氮对金属材料的性能有重大不利影响。如氢在钢中形成“白点”引起“氢脆”和应力腐蚀(见应力腐蚀断裂和氢脆)，氮除对少数钢种可起稳定奥氏体的作用外(见过冷奥氏体转变图)，由于引起时效而对钢的性能不利，对深冲钢则特别不利。金属凝固时溶解的气体引起成分偏析或使铸件产生气孔（见金属的凝固）。因此，在冶炼过程中除尽量减少金属或合金吸收气体外,对多数金属或合金，特别是对钢液,去气是不可缺少的操作过程。
   钢液去气  是靠炼钢脱碳过程中碳－氧反应造成的沸腾现象，使溶解于钢液中的氢和氮随同一氧化碳气泡排出。氧气顶吹转炉中钢液的激烈沸腾可使钢液中氮含量降至0.002～0.004％。平炉钢液中氮含量为 0.004～0.006％,氢含量为0.0003～0.0008％。电炉钢还原期熔池没有沸腾，而且炉气中的氮和水蒸气可以溶解于还原渣中，致使钢液中氮和氢含量分别达到0.007～0.014％和0.0004～0.0007％。
   炉外去气  此法已在炼钢生产中广泛应用。①钢液的炉外真空处理是有效的去气方法。冶炼过程中溶解于钢液中的气体，在0.1～100托的真空条件下，急剧地逸出钢液。经真空处理的钢液，氢含量可达0.0001％。②通过钢包底部的多孔透气砖或通过喷枪向钢液通入氩气，也能达到明显的去氢效果和少量的去氮效果。
   钢液在真空条件下去气过程服从下列规律：
                  [158-01]式中[kg2]分别为钢液中气体初始含量及时的含量；[158-02]为钢液-气相间界面积与钢液体积比；为气体在钢液中的传质系数；为时间。
   钢液经去气处理后，应注意尽量减少与潮湿大气接触的机会，否则气体含量又会重新增高（见炉外精炼）。