Обескремнивание

В процессе внедоменного обескрем­нивания чугуна решаются следующие технологические задачи: 1) более эф­фективно используются реагенты, вводимые для десульфурации и дефос­форации; 2) обеспечивается последу­ющее ведение плавки в конвертере с минимальным количеством шлака («малошлаковая» или «бесшлаковая» технология).

Для удаления кремния обычно ис­пользуют обработку жидкого чугуна прокатной окалиной или какими-либо иными железорудными материалами, которые подают сверху или в желоб доменной печи, или в ковш. В процес­се обработки окисляются кремний и углерод:

[Si] + 2/3Fe₂O₃ = (SiO₂) + 4/3Fe,

ΔG^o_Si= -282377+ 49,11 T;

2[C] + 2/3Fe₂O₃ = 2CO + 4/3Fe,

ΔG^oс =262 074-253,12 Т.

Если давление в реакционной зоне заметно меняется и отличается от

0,1 МПа, то соотношение между ΔG^o_Si и ΔG^oс изменяется: ΔG = ΔG ° +

+ 4,575 Tig K_p. Для реакции окисления кремния Кр = 1 и ΔG = ΔG ° (в реакции газовая фаза не участвует и изменение давления значения не имеет). Для ре­акции же окисления углерода измене­ние давления имеет существенное зна­чение:

ΔGс= ΔG^oс=4.575Tlg(p ²_co/(a ²_co* a ^2/3_FeO3))

Соответствующие расчеты пред­ставлены на рис. 6.12. При подаче реа­гентов не на поверхность, а в глубь ме­талла под давлением соотношение ско­ростей окисления кремния и углерода меняется (затрудняются условия удале­ния углерода): основная доля окисли­теля расходуется на окисление крем­ния. Кроме того, повышению скорости окисления кремния способствует барботаж металла при вдувании.

Барботаж ванны и интенсивное при этом ее перемешивание способ­ствуют начинающемуся после обес­кремнивания процессу окисления фосфора. Использование метода вду­вания реагента весьма эффективно при введении в глубь ванны порошко­образной соды; степень полезного ис­пользования вводимого натрия при этом приближается к 100 %.

Рис. 6.12. Зависимость ΔG от температуры для реакции окисления углерода (1) и крем­ния (2)