таллическое железо остается
твердым и продолжает продвигаться с шихтой в нижнюю часть доменной печи— в
зону более высоких температур. Степень восстановления железа
достигает 99 %. Лишь 1 % железа переходит в шлак.
§ 6. Восстановление кремния и
выплавка кремнистых чугунов
Кремний попадает в доменную печь
либо в виде кремнезема Si02, либо в виде силикатов^ (соединений
кремнезема с другими оксидами) в составе железной руды или агломерата,
золы кокса, известяка. Кремний имеет сродство к кислороду значительно
более высокое, чем железо, поэтому кремний восстанавливается по
реакции прямого восстановления: Si02-f-2C==Si + 2C04-+635 кДж, протекающей с поглощением тепла. В
чистом виде такая реакция проходит при высоких температурах
(~1500°С). Однако на практике в присутствии железа образуется силицид
железа FeSi. Кремний выводится из сферы реакции. Равновесие реакции
восстановления кремнезема сдвигается в правую сторону, т. е. в
сторону образования кремния или силицидов, а сама реакция успешно
протекает при значительно более низких температурах, например при
1050—1150 °С.
Для восстановления кремния
необходимо увеличивать расход кокса, повышать температуру дутья,
обогащать дутье кислородом, применять легковосстановимую
железосодержащую шихту с тугоплавкой пустой породой, кремнезем
которой равномерно распределен в массе оксидов железа. В доменной печи
восстанавливается до 30 % кремния, остальное в виде Si02
переходит в шлак. При производстве высококремнистых чугунов
необходимо стремиться к получению шлака с пониженным содержанием
извести, так как СаО связывает кремнезем в прочные соединения (силикаты),
которые с трудом поддаются восстановлению. Обычно содержание кремния
в передельных чугунах составляет 0,5—0,8 %, в литейных 0,7—3,8 %. При
дефиците электрического ферросилиция в доменных печах иногда выплавляют
бедный ферросилиций, содержащий 9—18 % кремния. Для этого в
доменную печь приходится давать большое количество металлолома—
до 450 кг на тонну сплава и значительно повышать долю кокса. В среднем на
каждый процент
