ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Поведение кремния в сталеплавильных ваннах из "Металлургия стали " Кремний является обязательной примесью чугуна и в том или ином количестве содержится в скрапе. Обычно содержание кремния в металлической шихте довольно высокое (0,5—1,0%). [c.191] Основными реакциями, определяющими поведение кремния в сталеплавильных ваннах, являются [51] + +2 (РеО) = (ЗЮг) +2 [Ре] [81] +2 [О] = (ЗЮг). [c.191] Эти реакции хорошо изучены многими авторами и их важная термодинамическая характеристика — температурная зависимость константы равновесия — известна. [c.191] Значения Ks , вычисленные для 1600° С по формулам, приведенным выше, для первой реакции составляют 1,32-103 и для второй 3,57-10 т. е. очень велики. Поэтому реакция образования ЗЮг в сталеплавильных процессах протекает успешно даже при относительно невысокой окисленности ванны и большей активности SiOa в шлаке. [c.192] Кремнезем является сильным кислотным оксидом, поэтому полнота протекания реакции окисления кремния также зависит от типа процесса, точнее, характера шлака, под которым проводится плавка. [c.192] Обычно остаточное содержание кремния в металле в основных процессах не превышает 0,01—0,02% и не влияет ни на ход процесса, ни на качество готовой стали обычных марок. Поэтому остаточным содержанием кремния в металле пренебрегают, т. е. считают, что в основных процессах в результате окислительного рафинирования из металла кремний удаляется полностью. Такое допущение является условным и отражает только практическую сторону вопроса. В действительности в соответствии с основной закономерностью поведения элементов в сталеплавильных ваннах кремний в указанных количествах всегда остается в металле. С этим фактом встречаются и считаются на практике, когда кремний в готовой стали является нежелательной примесью. [c.193] При основных процессах состав шлака регулируется введением того или иного количества флюсов (извести или известняка). Поэтому независимо от содержания кремния в исходной шихте получают, по крайней мере к концу плавки, определенное содержание ЗЮг в шлаке. Разное содержание кремния в исходной металлической шихте и кремнезема в неметаллической шихте лишь приводит к расходу различного количества флюсов и получению неодинакового количества шлака. [c.193] В кислых процессах активность Si02 в шлаке во много раз-выше, чем в основных процессах. Поэтому остаточное содержание кремния в металле значительно больше и может доходить до 0,4% и даже выше. [c.193] В начале плавки ввиду низкой температуры ванны и высокого содержания FeO в шлаке кремний окисляется полнее, остаточное содержание его бывает относительно низким ( 0,05%). К концу плавки температура ванны повышается, и это одновременно способствует в шлаке снижению содержания окислов железа и повышению концентрации (активности) кремнезема в результате поступления его из футеровки агрегата. Изменение этих параметров плавки оказывает одинаковое действие на реакцию окисления кремния — смещает ее влево, в сторону восстановления кремния. Наибольшее восстановление кремния возможно тогда, когда шлак насыщен SiOa, т. е. озЮа =1. Это, например, наблюдается при так называемом пассивном (кремневосстановительном) варианте кислого мартеновского процесса. [c.193] Насыщение шлака кремнеземом приводит к его загущению. Поэтому, как правило, не допускают этого. Шлак систематически разжижают, присаживая различные основные оксиды (железа, марганца, кальция) в виде железной или марганцевой руды, извести. При этом активность ЗЮг в шлаке снижается, что неизбежно ведет и к уменьшению остаточного содержания кремния до 0,05—0,15%. [c.194] В бессемеровском процессе ввиду его быстротечности конечный шлак без принятия специальных мер не успевает насыщаться Поэтому остаточное содержание кремния в металле также бывает невысоким (0,1— 0,2%). [c.194] Подытоживая сказанное выше о поведении кремния в сталеплавильных ваннах, можно сформулировать следующую важную закономерность остаточное содержание кремния в металле и содержание кремнезема в шлаке обычно не зависят от содержания кремния в исходной шихте ни при основном, ни при кислом процессах, а определяются характером футеровки агрегата и шлаковым режимом плавки. [c.194] Вернуться к основной статье