Окисление кремния в сталеплавильных процессах
Украинская Ассоциация Сталеплавильщиков

Окисление кремния в сталеплавильных процессах

В сталеплавильных агрегатах основное количество кремния окисляется в результате взаимодействия с оксидами железа шлака по реакции

Из уравнения (5.2) видно, что реакция (5.1) является сильной экзотермической реакцией. Протеканию этой реакции в направлении образования SiO2 способствуют низкие температуры начального периода плавки, а также высокая активность (FeO) и низкая активность (SiO2). Высокие температуры заключительного периода плавки в сочетании с низкой окисленностью ванны и высокой активностью (SiO2) способствуют протеканию реакции в направлении восстановления кремния.

При выплавке металла в агрегатах с основной футеровкой в начальном периоде плавки происходит быстрое окисление кремния до остаточного его содержания 0,01 – 0,02% («следы»). Протеканию реакции (5.1) в направлении окисления кремния способствуют относительно низкая температура и высокое содержание оксидов железа в шлаке.

В дальнейшем по ходу плавки температура ванны увеличивается. Повы-шение температуры создает предпосылки для протекания экзотермической реакции (5.1) в направлении восстановления кремния. Однако по мере роста температуры увеличивается растворимость оксида кальция в шлаке. Повышение основности шлака сопровождается уменьшением активности (SiO2), что способствует более полному обескремниванию металла. Практика показывает, что влияние основности шлака на полноту протекания реакции (5.1) оказывается доминирующим. Поэтому окислившийся в начальном периоде плавки кремний в дальнейшем не восстанавливается.