Молекулярная теория
возникла на основании данных о химическом и минералогическом составе
застывших шлаков. Согласно этой теории, расплавленные шлаки образуются из
молекул оксидов и соединений из оксидов. При этом оксиды, входящие в
соединения, называются связанными, а остальные — свободными. В
химических процессах между металлом и шлаком участвуют только
свободные оксиды, которые определяют реакционную способность шлака.
Например, окислительная способность шлака должна определяться
концентрацией РеО, не связанной с другими соединениями. Аналогично
способность шлака поглощать вредные примеси (например, серу и фосфор)
определяется содержанием в шлаке свободного СаО. Молекулярная теория
шлаков позволяет правильно описывать процессы, протекающие между
металлом и шлаком, и осуществлять термодинамические расчеты. Но
вместе с тем на основании этой теории нельзя судить о структурной
модели шлакового расплава.
Согласно ионной теории, шлаки
сталеплавильных процессов состоят из положительно или отрицательно
заряженных частиц. Жидкий шлак представляет собой расплав, состоящий из
катионов Ре2+, Мп2+, Са2+, M.g2+
и анионов О2-, Б2", 5104-,
р0з- А10|-, А10^-, Ре02-, РеО2-, р- и т.
д.
Многие качественные выводы о
характере взаимодействия в расплавах по обеим теориям одинаковы.
Однако ионная теория дает более правильное представление о
строении шлака и позволяет найти количественные соотношения между
концентрациями свободных и связанных оксидов.
§ 3. Основные реакции
сталеплавильных процессов
Сталь получают из чугуна и лома
методом окислительного рафинирования. Кислород для окисления
содержащихся в них примесей (углерода, кремния, марганца,
фосфора и др.) поступает либо из атмосферы, либо из железной руды или других
окислителей, либо Бри
продувке ванны газообразным кислородом. Перенос кислорода из газовой атмосферы
через шлак в металл можно представить следующим образом:
1) непосредственный контакт
окислительной фазы (02, С02, Н20) с
металлом при продувке ванны кислородом или воздухом, при выпуске и
разливке металла;
