A gázok eltávolítása acélból
Oxidáció és mangán csökkentése
Az acélgyártási folyamatok főbb reakciói
Előadás 3. Acélgyártás
Az acél megszerzésének folyamata oxidáló eljárás. Acél - az öntöttvas szennyeződések oxidációjának eredménye. Az oxidálószer az acélgyártási eljárásban általában oxigén.
A reakciók írásakor a következő jelölést használjuk:
O a gázfázis; [0] a fém fázisa; (0) - salakfázis
A szén oxidációjának reakciója a fő folyamat, és a keletkező gázfázis a fémet összekeverik, egyenletesen állítja be összetételét és hőmérsékletét. A széntermékek oxidációja a következő reakciók szerint történik:
2 [C] + O2 → 2CO + Q
[C] + (FeO) → CO + [Fe] + Q
[C] + [O] → CO + Q
A mangán oxidációs folyamata viszonylag alacsony hőmérsékleten történik:
[Mn] + (FeO) = (MnO) + [Fe] + Q
Magas hőmérsékleten a mangán képes visszanyerni:
(MnO) + [Fe] = [Mn] + (FeO)
A mangán oxidációjának és redukálásának folyamata a salak hőmérsékletétől és összetételétől függ.
A szilícium oxidálása a következő reakciók szerint történik:
[Si] + 2 (FeO) = (SiO 2) + 2 [Fe] + Q
Magas hőmérsékleten szilícium-visszanyerés fordulhat elő.
A foszfor oxidációja a következő reakciókat követi:
A foszfor az egyik legszélesebb szennyeződés. Visszanyerhet emelkedett hőmérsékleten, magas szilíciumtartalomban és alacsony salétában a FeO tartalom. A foszfor legteljesebb eltávolítása érdekében szükséges:
- oxidáló környezetet, különösen a salak magas FeO-tartalmát.
- alacsony foszfortartalmú salak jelenléte (gyakori salakváltozás)
- viszonylag alacsony hőmérsékletet tartanak fenn.
A kén, valamint a foszfor a legártalmasabb szennyeződés. A kén oxidációja a fázis interfészen történik, ezért intenzív keverés szükséges a hatékonyság növelése érdekében. A kén oxidációja a következő reakciókat követi:
[FeS] + (CaO) = (CaS) + (FeO)
[FeS] + (MnO) = (MnS) + (FeO)
A hidrogént és a nitrogént a CO-val együtt az úgynevezett forralás következtében távolítják el.
Az oxigén eltávolítására az acélt deoxidálják, azaz E. az oxigén eltávolítása az oxigénnel szemben nagyobb affinitást mutató fémoxidokhoz, mint a vashoz. Jellemzően a szilikagélt és az alumíniumot használják deoxidálószerként. A deoxidáció a következő reakciók szerint alakul:
A deoxidáció két típusból áll:
A mély deoxidánsokat a fém mélységébe injektálják. Ebben az esetben bizonyos időre van szükség ahhoz, hogy a deoxidációs termékek lebegjenek a fém felületére, és a salakba kerüljenek.
diffúz - a finom eloszlású deoxidánsokat a fémeket borító salakba táplálják. Először a salak deoxidációja történik, majd a fém deoxidációja, azaz a folyamat a fázishatáron folytatódik.