или кислородом, растворенным в
металле и шлаке. На участках с большой скоростью газа-окислителя процесс
окисления лимитируется переносом примесей из объема ванны к поверхности,
происходит полное окисление поверхностных слоев металла. Поскольку
примеси не успевают поступать к зоне реакции,-то окисление металла
происходит с образованием преимущественно оксидов железа, так как
содержание железа в металлической ванне близко к 100 %.
Окисление металла осуществляется
через шлаковую фазу. Сначала окисляется железо2 [Ре]+ {02}
=2(РеО).
Образующийся РеО в результате
циркуляции переносится в шлак. Процесс обогащения металла кислородом
можно записать в виде (РеО) = [Ре] + [0].
Растворенный в металле кислород
расходуется на окисление примесей чугуна: [51]+2 [О] = (БЮг); [Мп] + [О] =
(МпО); [С] + [0] = {СО}. РеО шлака расходуется на окисление примесей
на границе металл — шлак по реакциям [Э1] +2(РеО) = (5Ю2) +2
[Ре]; [Мп] + (РеО) = (МпО) + [Ре]; [С] + (РеО) = {СО} + +
[Ре].
На участках, где скорости
движения газа-окислителя (конечная часть струй, пузыри) незначительны,
может происходить прямое окисление углерода и других примесей:
[С]+1/2{02} = {СО}.
Поведение составляющих чугуна в
течение плавки приведено на рис. 57, из которого следует, что окисление
всех примесей чугуна начинается с самого начала продувки. При этом
наиболее интенсивно в начале продувки окисляются кремний и марганец.
Это объясняется высоким сродством этих элементов к кислороду при
сравнительно низких температурах (1450—1500°С и менее).
Как правило, окисление (и
переход в шлак) кремния заканчивается через 3—5 мин после начала продувки.
Такое положение объясняется содержанием в шлаке извести, которая
обусловливает протекание реакции (БЮг) +2(СаО) =
(СаО)25Ю2. Образование прочного силиката оксида
кальция приводит к резкому снижению активности кремнезема в шлаке и делает
приведенную реакцию необратимой. Это способствует полному окислению
кремния. Содержание марганца в металле после 3— 6 мин продувки
приближается к равновесному со шлаком и в дальнейшем изменяется в
зависимости от условий процесса: температуры, состава шлака. Так, во
второй половине плавки вследствие повышения
температуры
