2) окисление капелек
металла, которые находятся в шлаке и при перемешивании ванны переносят
кислород в металл;
3) переход кислорода из
газовой фазы через шлак в металл, при котором происходит взаимодействие
окислительной атмосферы со шлаком с образованием высших оксидов:
1/2 02 (или Н20 или 1/2 С02)
+2(FeO)-»-->(F203).
Процесс переноса кислорода из
шлака в металл протекает по реакциям:
(Fe203)+Реж=3 (FeO), а затем
(FeO)->[0]+FeiK.
Ниже рассмотрены основные
реакции, происходящие в сталеплавильной ванне.
1. Окисление углерода
Особенность окисления углерода
заключается в том, что продуктом этой реакции является газообразный СО,
который, выделяясь из металлической ванны в виде пузырей, создает
впечатление кипящей жидкости. Поскольку окисление углерода происходит
на всем протяжении плавки и оказывает существенное влияние на
удаление ряда других примесей из металла, его рассматривают как
основную реакцию при производстве стали, т.е. [С]+[0]=СО; константа
равновесия которой КР=Рсо/(accto ), где
ас и ао — активности углерода и кислорода в
металле.
Окисление растворенного в
металле углерода до С02 возможно лишь при низких концентрациях
углерода. Даже при благоприятных условиях эта реакция получает
ограниченное развитие.
Окисление углерода
сопровождается незначительным тепловым эффектом. Можно считать, что
равновесные концентрации углерода и кислорода почти не зависят от
изменения температуры.
Полагают, что для концентраций
углерода в металле <1 % и кислорода <0,1 % активности их
приблизительт но равны концентрациям. Тогда уравнение для константы
равновесия Кр—Рсо/{[С][0]), а для
р=0,1 МПа можно записать КР = 0,\/т,
где "1=[С][0].
На рис. 43 представлена
зависимость между равновесными концентрациями [С]р и
[0]р. Из данных рис. 43 следует, что от концентрации углерода
зависит концентрация кислорода в металле. Действительное
содержание кислорода в жидком металле по ходу его
обезуг-
