реакции зависит от температуры
по уравнению Аррени-уса: с1\п1г/с1Т=Е/11Т2.
Скорость сложного гетерогенного
процесса (к таким относится большинство реакций в сталеплавильной
ванне), обычно состоящего из нескольких стадий, определяется
скоростью наиболее медленно протекающей его стадии. Выявление наиболее
медленного звена и нахождение способов воздействия на скорость этой
стадии и, следовательно, на весь процесс является предметом многочисленных
исследований в области теории и практики металлургического
производства. При высоких температурах, характерных для сталеплавильных
процессов, наиболее медленным звеном, определяющим скорость
всего процесса, является массоперенос реагирующих веществ к зоне
реакции и удаление продуктов реакции в результате диффузии или в виде
частиц новой фазы.
Химическая кинетика
сталеплавильных процессов тесно связана с аэро-и гидродинамикой
расплавленной металлической ванны, шлакового слоя и газовой
атмосферы печи. Например, в мартеновской печи перемешивание металла
пузырями СО значительно увеличивает массоперенос, ускоряет процессы
окисления углерода, удаление тазов и неметаллических включений. Подача
кислорода при продувке металла в конвертере увеличивает поверхность
контакта, ускоряет транспортировку (массоперенос) реагирующих
веществ, способствует перемешиванию металла и шлака и, следовательно,
ускоряет процессы окисления примесей.
В ряде случаев скорость удаления
вредных примесей пли поглощения металлом вредных газов связана со
скоростями перехода веществ через межфазные границы. Поэтому часто
скорость процессов определяется степенью развития межфазной
поверхности.
Примерами указанных процессов
при производстве стали являются: 1) образование пузырька газа
внутри •стальной ванны, неметаллического включения и твердого кристалла
при кристаллизации стали; 2) спекание огнеупоров; 3) коагуляция и
коалесценция неметаллических включений и т. п.
Характеристикой поверхности и
свойств жидкости или твердого тела является удельная поверхностная
сво-•бодная энергия 0, Дж/м2. Иногда
пользуются понятием поверхностного натяжения. Обычно термин
«поверхностное натяжение» применяют при рассмотрении свойств
те-
