Что такое шихтовка руды

Подготовка и шихтовка проб

Под шихтованием, или шихтовкой, понимается процесс перемешивания навески золотосодержащего материала с необходимым количеством требуемых пробирных реактивов.

Пробирный анализ начинается с операции взятия навески материала. Тонко измельченный материал массой 500-1000 г тщательно перемешивается на клеенке многократным перекатыванием, разравнивается стеклянной палочкой или линейкой в слой толщиной 8-12 мм и делится на квадраты со стороной 30-50 мм. Проба отбирается шпателем на чашку весов вычерпыванием из квадратов в шахматном порядке (забирая до дна) со всей площади слоя материала до получения требуемой массы навески. Для получения второй параллельной навески материал отбирается также в шахматном порядке из оставшихся нетронутых квадратов. Если требуется отобрать больше двух навесок, остаток материала снова тщательно перемешивается, и отбор проб производится тем же методом.

Навески материала взвешиваются на технических весах точностью 0,1 г. Отобранная навеска материала пересыпается в фарфоровую или эмалированную чашку.

При составлении шихты первым из требуемых пробирных реактивов взвешивается поставщик коллектора – глет РbО (с точностью 0,1 г). Отвешенный глет пересыпается в чашку с навеской, и все тщательно перетирается фарфоровой ложкой до получения однородной по цвету массы без видимых включений отдельных частиц глета желтого цвета. Затем отвешивается требуемое количество восстановителя (если он необходим) с точностью 0,01 г, который также высыпается в чашку с навеской и глетом. Содержимое чашки снова тщательно перетирается. Перетирание проводится для обеспечения тонкого контакта частиц материала с поставщиком коллектора (глетом) и восстановителем, чтобы в момент восстановления свинца его капли были бы равномерно распределены по массе материала, контактируя с каждой частицей золота. От этого зависит точность получаемых результатов анализа. Другие требуемые пробирные реактивы добавляются в шихту после взвешивания безразлично в каком порядке (с точностью 0,1 г). Шихта после добавления каждого из этих реактивов (соды, буры, селитры, стекла) тщательно перемешивается.

Такая практика применяется только при предварительной плавке с целью определения окислительно-восстановительной способности руды. Во всех остальных случаях все компоненты шихты смешиваются сразу, в специальных смесителях (например, С-50, так называемая «пьяная бочка»). Масса такой шихты составляет десятки килограммов, но соотношения компонентов шихты сохраняются в строгом соответствии. Эта шихта перед использованием проверяется на содержание в ней драгоценных металлов. Навеска руды смешивается с точно взвешенной навеской шихты

Следует отметить, что при анализе материалов различного типа руд, концентратов, промпродуктов, хвостов отработки необходимо для каждого вида материалов иметь свой набор пробирных реактивов, пользоваться отдельными ложками при отборе навесок и каждого из реактивов и обязательно проводить шихтование на отдельных столах, а лучше в отдельных комнатах. В противном случае имеется большая вероятность «заражения» проб бедных продуктов как при возможном пылении в момент отбора пробы, взятия навески и ее перемешивания с компонентами шихты, так и при пользовании одной и той же ложкой.

Приготовленный таким образом образец пересыпается в стандартный бумажный пакет. При анализе материала на содержание только золота дополнительно в пакет добавляется 20-25 мг соли серебра (AgCl, AgNO3), или металлическое серебро в количестве 5-10 мг. После этого содержимое пакета засыпают сверху покрышкой толщиной 2-6 мм. Пакет сверху закрывают и надписывают на нем присвоенный номер плавки в соответствии с записью в рабочем журнале. Если проводится осадительная плавка, в завернутый пакет сверху втыкают 2-3 гвоздя длиной 10-12 см.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Источник

Шихтовые материалы для получения стали в дуговых печах

Шихтовые материалы

Для получения стали в электропечах необходимы следующие шихтовые материалы: металлическая часть, шлакообразующие, окис­лители, добавочные материалы (раскислители и легирующие) и науглероживатели.

Металлическая часть

Основу шихты для электро­печей составляет металлический лом: на одну тонну выплавляемой в электропечах стали в среднем расходуется около 950 кг лома. Примерно треть этого количества составляют брак, литейные от­ходы, обрезь слитков, отходы при прокатке и ковке, а также стружка от обдирки слитков, т. е. собственные отходы металлургических за­водов. Остальная часть складывается из отходов, возвращаемых заводами-потребителями, направляемого в переплав изношенного и устаревшего оборудования и инструмента и лома, собранного отделениями Вторчермета. Кроме того, в ограниченных количествах используется специально выплавляемая шихтовая заготовка — мяг­кое железо, а также передельный чугун и металлизованные ока­тыши.

Металлический лом делится на две категории: группа нелегиро­ванных (А) и легированных (Б) отходов.

Нелегированный (углеродистый) лом не должен быть загрязнен цветными металлами (свинцом, цинком, оловом и др.), особенно ни­келем, медью и мышьяком, которые практически полностью пере­ходят из шихты в металл и могут оказать существенное влияние на его свойства. Нежелательно также, чтобы в углеродистых отходах содержалось фосфора более 0,05%, так как удаление таких коли­честв фосфора потребует продолжительного окислительного периода.

Поэтому металлический лом должен быть освобожден от лома цвет­ных металлов и рассортирован по происхождению. Знание проис­хождения лома позволяет примерно оценить его состав и более пра­вильно использовать его.

На заводах качественных сталей в электросталеплавильных цехах выплавляют сотни различных марок легированной стали. Часть из них содержит элементы, не поддающиеся окислению и трудно уда­ляемые при пользовании обычными процессами. Отходы, содержащие такие элементы, могут быть использованы при выплавке стали опре­деленного сортамента. Отходы легированных сталей должны быть рассортированы в группы, близкие по составу марок, и храниться отдельно от других отходов. Отходы некоторых наиболее сложно ле­гированных марок следует хранить помарочно.

Металлический лом должен иметь определенные габариты. Мел­кий лом, как правило, более окислен, замусорен и загрязнен маслом. Значительная окисленность лома не позволяет точно оценить долю угара металла, что чревато непопаданием в заданный химический состав готовой плавки. Разложение в зоне дуг ржавчины (гидрата окиси железа) и масла приводит к появлению в атмосфере печи ато­марного водорода, интенсивно поглощаемого металлом.

Малая насыпная масса мелкого лома не позволяет завалить в печь всю шихту в один прием, вследствие чего, после расплавления первой порции шихты, приходится осуществлять подвалку. Это снижает производительность печи и увеличивает потери тепла.

Особые заботы доставляет переплав стружки. Длинная витая стружка затрудняет загрузку; как правило, она сильно загрязнена маслом и уже на месте получения смешивается с отходами стали дру­гих марок, а часто и со стружкой цветных металлов. По этим при­чинам стружку следует переплавлять на заводах Вторчермета и элек­тросталеплавильным цехам поставлять изготовленные из нее пас­портные болванки с известным химическим составом. Стружка, по­ставляемая непосредственно в электросталеплавильные цеха, должна быть спрессована и обожжена. Дополнительные затраты на под­готовку стружки вполне окупаются экономией, получаемой при ис­пользовании доброкачественной шихты.

Нежелательно, чтобы в шихте были чрезмерно крупные куски — бракованные слитки, недоливки и т. п. В дуговой печи можно рас­плавлять крупногабаритный лом, но продолжительность плавления при этом увеличивается, длительное время приходится работать на высокой мощности, что отрицательно сказывается на стойкости фу­теровки. По этой причине максимальная масса отдельных кусков не должна превышать одной пятидесятой массы всей садки.

Для производства стали некоторых марок в состав шихты вводят специально выплавленную предварительно заготовку. Чаще всего она по своему составу представляет собой низкоуглеродистую сталь с ограниченным содержанием углерода, фосфора и серы, т. е. мягкое железо, полученное методом плавки на свежей шихте.

Мягкое железо должно быть в менее крупных кусках, чем леги­рованные отходы, так как в связи с низким содержанием углерода оно плавится при более высокой температуре. Поэтому слитки мяг­кого железа прокатывают на заготовку, которую затем рубят на куски определенного размера.

Мягкое железо намного дороже углеродистого лома и его исполь­зование отрицательно сказывается на себестоимости стали. Исполь­зование в шихте мягкого железа может быть оправдано только серьез­ными технологическими затруднениями выплавки стали нужной марки.

Следует отметить, что для электропечной плавки характерен постоянно наблюдаемый недостаток качественного лома. В связи с этим в течение длительного времени изыскивают материалы, ко­торые могли бы заменить лом. В частности, неоднократно предпри­нимались попытки заменить часть лома передельным чугуном. Однако все эти попытки заканчивались, как правило, неудачно.

Передел чугуна в сталь заключается в окислении находящихся в нем в избыточных количествах углерода, кремния, фосфора. Элек­тропечи, плохо приспособлены для про­ведения окислительных процессов, поэтому использование их для передела значительного количества чугуна нецелесообразно.

Обнадеживающие результаты получены при использовании в шихте электропечей полупродукта — предварительно продутого в реакторе чугуна. Однако появление и совершенствование кисло­родно-конвертерного процесса сделали более целесообразным пере­работку чугуна в сталь монопроцессом в конвертере. В последние годы проводятся интенсивные всесторонние исследо­вания плавки стали в электропечах с использованием высокометаллизированных окатышей (90—95% Fе_общ, 85—90% Fе_мет). По­строены промышленные комплексы для работы с непрерывной за­грузкой окатышей в дуговую печь и с непрерывной разливкой ме­талла. Использование чистых по сере, фосфору и сопутствующим примесям металлизованных окатышей позволяет при обычном качестве шихты выплавлять, применяя этот процесс, качественные стали.

Плавка металлизированных окатышей в электропечах (бездоменный процесс) при успешном решении проблемы эффективного вос­становления окатышей может оказаться более эффективной по всем показателям, чем выплавка стали из чугуна в конвертерах.

Шлакообразующие

При выплавке стали в основных дуговых печах для образования основного шлака используют из­весть, известняк, плавиковый шпат, шамотный бой и песок. В кислых печах шлак наводят из песка, шамотного боя и извести.

Наиболее важной составляющей шлаковых смесей является из­весть, которую получают обжигом известняка в шахтных печах при температуре 1100— 1300°С. При обжиге углекислый кальций из­ вестняка разлагается на окись кальция и углекислый газ СаС0₃ → CaO + СО_2.

Химический состав обожженной извести приведен в таблице 1.

Содержание серы в известняке в большинстве случаев низкое, однако оно возрастает после обжига за счет серы топлива. Повышенное со­держание серы в шлаке затрудняет процесс десульфурации металла.

Содержание других окислов в извести ограничивают по следующим соображениям: кремнезема, чтобы при заданной основности шлака количество его было меньше; окиси магния, чтобы шлак был более жидкотекучим и активным; окислов железа, чтобы не затруднять процесс десульфурации.

Для выплавки высококачественной стали используют только свежеобожженную известь. При хранении известь интенсивно погло­щает влагу из воздуха с образованием гидроокиси кальция [СаО + Н₂О → Са (ОН)₂], которая рассыпается в порошок. Влага, вне­сенная известью, в печи разлагается на кислород и водород, вызывая обогащение стали водородом. Поэтому применение пылеватой из­вести, так называемой «пушонки», в электропечах совершенно не­ допустимо.

Вместо извести в окислительный период можно пользоваться не­ обожженным известняком. Применяют известняк, содержащий не менее 97% СаСО₃ (не менее 54% СаО). Известняк не гигроскопичен, его можно длительное время хранить. Разложение углекислого кальция в электропечи вызывает выделение пузырьков СО₂, которые обеспечивают перемешивание металла и шлака и способствуют дега­зации металла. Окислительный углекислый газ окисляет примеси в металле, в частности углерод.

Отрицательной стороной применения известняка вместо извести является дополнительная затрата электроэнергии на разложение карбоната кальция.

Для разжижения высокоосновных шлаков применяют плавико­вый шпат, песок и шамотный бой. Особенно сильно понижает его вязкость CaF_2. К тому же использование CaF₂ позволяет разжижать высокоосновные шлаки без уменьшения их основ­ности, что чрезвычайно важно для эффективного удаления серы.

Поэтому широкое применение для наводки шлака получил плавико­вый шпат, который в случае его использования при электроплавке должен содержать 90—95% CaF₂, не более 3,0% SiO₂ и не более 0,2 % S.

Песок также понижает температуру плавления основных шлаков, но при этом понижается и основность шлака. Поэтому в основных печах песок находит ограниченное применение, в то время как в кис­лых печах он является главным шлакообразующим материалом.

Основное требование, предъявляемое к песку, — высокое (минимум 95%) содержание SiO₂.

При выплавке нержавеющих сталей и для разжижения густых магнезиальных шлаков иногда используют бой шамотных огнеупоров, содержащих примерно 60% SiO₂ и 35% Аl₂O₃.

Окислители

Для интенсификации окислительных про­цессов в металл необходимо вводить кислород. Источниками кисло­рода служат железная руда, окалина и агломерат. Широкое распро­странение получила продувка металла газообразным кислородом.

Железную руду применяют при выплавке стали методом полного окисления. Присадка руды небольшими порциями обеспечивает дли­тельное равномерное кипение металла без повышения его темпера­туры, так как присаживаемая руда постоянно охлаждает металл. Это имеет особое значение для эффективного удаления фосфора.

Руду используют в завалку и в окислительный период. Руда, присаживаемая в окислительный период через шлак, должна быть в кусках определенного размера, желательно 50— 100 мм в диаметре.

Мелкая руда растворяется в шлаке, а крупные куски вызывают бурное вспенивание металла и шлака. Кроме соответствия требованиям, касающимся определенного раз­мера кусков, руда должна удовлетворять и требованиям по хими­ческому составу: в ней должно содержаться много окислов железа и мало кремнезема, серы и фосфора (таблица 1). Наиболее богатой яв­ляется криворожская руда, но в ней содержится довольно много фосфора и серы. Чистая по сере и фосфору бакальская руда харак­теризуется повышенным содержанием пустой породы, что вызывает понижение основности шлака, увеличение его количества и требует дополнительных затрат электроэнергии.

Иногда вместо руды используют заменители — агломерат и ока­лину от проката. Окалина от проката углеродистых сталей является наиболее чистым окислителем, но вследствие малого удельного веса она задерживается в шлаке. Необходимо учитывать также, что про­катная и кузнечная окалина может содержать легирующие элементы, которые целесообразно использовать.

Для интенсификации окисления углерода во время окислитель­ного периода плавки на свежей шихте, а также для быстрого повыше­ния температуры металла, окисления избыточного углерода и со­путствующих примесей при переплаве легированных отходов широко применяют продувку металла кислородом. Газообразный кислород чистотой около 99,5% подают в ванну под давлением 1—2 МПа (10— 12 ат).

Основное требование, предъявляемое к газообразному кислороду, низкое содержание влаги (не более 1 г/м 3 ). Поэтому перед продув­кой кислород должен быть осушен в специальных поглотителях влаги.

Раскислители и легирующие

Для раскисления стали и ее легирования раскислители и легирующие элементы при­меняют в чистом виде или в виде сплавов с железом или друг с дру­гом.

Наибольшее распространение для раскисления и легирования стали получили металлические алюминий, никель, хром, марганец, молибден, кобальт и титан, ферросплавы — ферросилиций, ферромарганец, феррохром, ферровольфрам, феррованадий, ферромолиб­ден, ферротитан, феррониобий, ферробор и другие, а также комплекс­ные сплавы— силикомарганец, силикокальций, силикоцирконий, силикоалюминий, сплавы алюминия, марганца и кремния, кремния, кальция и алюминия и другие.

Сплавы, применяемые в качестве раскислителей и легирующих, должны удовлетворять ряду требований:

Науглероживатели

К числу науглероживателей при­надлежат материалы, содержащие углерод и используемые для уве­личения содержания углерода в металле. Они входят либо в состав шихты, либо их вводят в жидкий металл. Для науглероживания в электросталеплавильных цехах используют главным образом кокс и электродный бой, в редких случаях (вследствие дефицита) — дре­весный уголь и сажу.

Основное требование, предъявляемое к науглероживателям, за­ключается в том, что они должны быть чистыми по вредным приме­сям (главным образом иметь низкое содержание серы) и вносить мало золы.

Источник

Плавка стали в печи с кислой футеровкой

При кислой электроплавке различают периоды: завалка, расплавление, окисление, раскисление.

Шихтовка

В состав шихты должно входить такое количество примесей, которое позволяло бы нагреть металл до необходимой температуры и получить доброкачественный сплав наиболее экономичным путем. Хотя почти все примеси в шихте к концу плавки в той или другой степени выгорают, однако без них успешное расплавление плавки невозможно.

Причиной этому служит тугоплавкость железа. Достигнуть расплавления шихты, состоящей из одного железа, чрезвычайно трудно. Легирующие примеси сообщают легкоплавкость шихты. Шихтовка кислой электропечи сводится к определению содержания примесей (углерод 0,30-0,50; марганец 0,4-0,6). Недостающее количество кремния и марганца в завалке могут быть получены подшихтовкой ломом кремнемарганцевых сталей (рессоры,
сталь Г13, бандажи, трансформаторная сталь).

Поскольку металлический лом состоит преимущественно из стали, выплавленной в основной мартеновской печи, то содержание в нем вредных примесей — серы I фосфора, как правило, незначительное. При значительном расходе в шихте отходов собственного производства, необходимо учитывать постепенное повышение в них фосфора в каждой плоде примерно на 0,005 %. Поэтому отходы в составе шихты не должны превышать 50 %.

Углерод в кислой электропечи во время расплавления выгорает незначительно, поэтому для получения высокоуглеродистых сталей — инструментальных, Металл легко науглеродить растворением отходов электродов. Важнейшим условием для успешного проведения плавки кислым процессом является правильная организация шихтового двора.

Завалка

При завалке необходимо рациональная укладка шихты. Громоздкая шихта плавится неспокойно, с частыми разрывами электрической дуги, вызывающей резкий шум и треск. Это объясняется теми зазорами в завалке, которые остаются между кусками разномерной шихты. Поэтому завалку необходимо производить так, чтобы пустоты в ней имели возможно малый размер. Этим достигается ускоренное расплавление.

Величина кусков металлического лома является вторым важным условием, определяющим операцию завалки. В тех случаях, когда на заводах не имеется однородного отборного лома, необ­ходимо придерживаться определенного порядка в размещении кусков разной величины: под электродами размещать наиболее крупные куски, ближе к кожуху размещать мелкую шихту. Если часть завалки состоит из литников, не очищенных от земли, их размещают сверху или около откосов — флюсующие материалы, а также руду дают по мере расплавления шихты.

Расплавление

Период расплавления является начальной стадией плавки стали. Этот период в кислой печи самый продолжительный. Для того, чтобы провести быстрое расплавление, необходимо следующее: правильная шихтовка, плотная укладка шихты, работа на большой мощности печи, предотвращение утечки тепла. Плавление шихты легированной кремнием и марганцем сопровождается горячим ходом. Через 35—45 мин. стенки печи накаляются добела. Это объясняется тем, что при плавлении кремнистой и марганцевой шихты большое развитие получают экзотермические реакции.

Атмосфера плавильной печи слабоокисленная. В печи во время работы имеет место положительное давление, что препятствует засосу воздуха. Во время расплавления шихты плавильное пространство заполняется газом от горения шихты.

Окисляемость атмосферы печи резко возрастает в момент вынужденных остановок печи в период расплавления, образуется большое количество железистого шлака, так что без его удаления ведение плавки становится невозможным.

Иногда в ходе плавления шихты электрическая дуга неожиданно гаснет, это говорит о том, что между электродами в шихте имеется наличие пустот или попадание сводового кирпича под электрод.

В период расплавления происходит частичное окисление шихтовых материалов. Наиболее окисляются кремний, марганец и железо.

Как только на подине образуется скопление жидкого металла, необходимо загрузить в печь несколько лопат песка. По мере увеличения жидкого металла, песок необходимо присаживать все в большем количестве. Сгущенные шлаки хорошо проводят тепло и под ними металл нагревается быстрее. Схема передачи кислорода в жидкой ванне представлена на рис. 2.1.

При заброске песка печь сильно начинает выделять газы, цвет которых меняется с бурого на черный. Образование газов наблюдается при расплавлении кремнезема. Газ понижает концентрацию кислорода в печи, служащего причиной окисления электродов.

Окисление

В этот период в металлической ванне производится удаление из металла углерода и окисление кремния, марганца и хрома. Окисление этих элементов не входит в задачи плавки. В виду отсутствия операции дефосфации и десульфации окисление в кислой печи занимает меньше времени. В кислой печи период окисления необходим главным образом для кипения ванны — очищение металла от газовых и неметаллических включений. Окисление в кислой печи сводятся к выжиганию углерода, поскольку другие примеси: кремний, марганец и хром присутствуют в небольших количествах. В период окисления выгорание углерода идет за счет кислорода закиси железа, растворенной в металле с образованием углерода, поднимающегося в виде пузырьков газа на поверхность ванны металла, создавая при этом эффект, похожий на кипение. Закись железа образуется в шлаке за счет окисления металла в период расплавления и за счет добавки руды.

В большинстве случаев, для обычных отливок кислую электроплавку можно вести, не применяя руды.

При высокой температуре выгорание углерода до заданного предела обеспечивается. При спокойном кипении ванны без присадки руды скорость выгорания углерода равна 0,25—0,30 % в час. При большей скорости выгорания качество стали ухудшается.

К моменту полного расплавления кремний, как правило, выгорает полностью за счет кислорода закиси железа.

Закись марганца образуется в результате его окисления, соединяясь в шлаке с кремнеземом. Сравнительно небольшое количество марганца в ванне способствует успешному ходу кислой плавки. Повышенное содержание марганца препятствует кипению ванны.

Фосфор и сера в кислой плавке не может быть удалена из металла.

Раскисление

Раскисление плавки означает возможно полное удаление кислорода из стали, имеется ввиду очищение металлической ванны от закиси железа. Раскисление производится путем перевода кислорода из закиси железа в малорастворимые окислы.

В качестве раскислителей применяются ферромарганец, ферросилиций и алюминий. Кислые кремнеземистые шлаки способствуют раскислению. Для того, чтобы связать все количество закиси, необходимо иметь в шлаке 45 % кремнезема. Для повышения кислотности шлака в печь вводится песок. В результате совокупною воздействия шлака и раскислителей достигается высшая степень раскисленности металла. Расход раскислителей в кислой
электропечи в 1,5—2 раза меньше, чем в основной.

Дегазация

В процессе плавки жидкий металл насыщается газами. Из всех газов в наибольших количествах находится кислород к азот. Для повышения качества стали рекомендуется ограничить восстановление кремния до 0,12-0,15 %. Известно, что сталь, полученная восстановлением кремния до нормального его содержания 0,30—0,40 % при кислых шлаках не имеет газовых пузырей.

Растворимые в стали газы можно связать алюминием. Соединения алюминия с газами трудно всплывают и ухудшают механические свойства.

Практическая технология кислой электроплавки

Емкость печи — 3 тонны.
Заданный химический анализ стали, %:
С = 0,35—0,50 P не более 0,055
Mn = 0,50—1,00 S не более 0,040
Si = 0,20—0,60
Завалка, кг: легированный лом — 2400; железный лом — 1100; отходы литья — 900.

10,45: печь включена
11.05: руды 4 лопаты
11.50: сталкивание с откосов
12.40: расплавление
12.45: С = 0,45 %, Mn = 0,33 %, Si = 0,18 %, Р не белее 0,04 %
12.47: руды 3 лопаты
13.10: умеренное кипение
13.12: С = 0,44 %, Mn = 0,28 %, Si = следы
13.35: Fe-Mn 50 кг
13.50: С = 0,40 %, Mn = 0,95 %
14.10: выпуск

Окончательный химический анализ в %:
С = 0,39; Mn = 0,32; 31 = 0,29; P = 0,047; S = 0,30
Из второго ковша С = 0,36; Mn = 0,70; = 0,36
Из третьего ковша С = 0,36; Mn = 0,64; = 0,48
Расход электроэнергии — 810 кВт.

Выплавка углеродистых сталей высокого качества требует тщательной разработки технологии плавки каждой марки, а плавка легированных сталей представляет трудную задачу.

Для выплавки высоколегированных сталей используется электропечь с основной футеровкой.

Основные реакции окислительного периода в печи с кислой футеровкой

1. Окисление железа происходит кислородом воздуха
2Fe + O₂= 2FeO
Fe + Fe₂O₃ = 3FeО,

Железо составляет главную часть шихты (97—98 %), поэтому оно и преимущественно окисляется. Образовавшаяся закись железа в основном растворяется в металле.

2. Окисление кремния SiO₂ + 2FeO + 2Fe; окись кремния нерастворима в стали и она выделяется в шлак и остается в стали в виде неметаллических включений.

3. Окисление марганца Mn + FeO = MnO + Fe; закись марганца плохо растворяется в стали и выделяется в шлак. Окись кремния соединяется с закисью железа и марганца, образуя шлак:
FeO + SiO2 = FeSiO₃; MnO + SiO₂ = MnSiO₂

4. Окисление углерода С + FeO = СО + Fe ; для осуществления реакции нужна высокая температура. Образующаяся при реакции окись углерода является газом, практически нерастворимым в стали. Выделяющиеся из ванны пузырьки окиси углерода заставляют ванну кипеть (рис. 2.2).

Кипение ванны имеет важное значение, так как во время кипения ванны:

Основные реакции восстановительного периода

FeO + Mn = MnO + Fe
2FeO + Si = SiO₂ + 2Fe
3FeO + 2Al = Al₂O3 + 3Fe.

Содержание закиси железа в стали после окислительного периода будет тем выше, чем ниже содержание углерода. При всех этих реакциях происходит выделение тепла.

После проведения окислительного периода в стали содержится 0,3-0,4 % закиси железа, а в готовой стали ее должно находится не более 0,07—0,08 %. Для того, чтобы в стали осталось закиси железа не более 0,08 % при температуре 1550 °С достаточно иметь в ней марганца 0,3 %, а кремния 0,05 %. При температуре 1650 °С необходимо иметь в стали марганца 0,6 %, а кремния 0,35 %.

Иначе ведут себя сильные раскислители: титан, цирконий, алюминий. Для того, чтобы в стали осталось не более 0,08 % закиси железа при температуре 1600—1650 °С достаточно иметь в стали несколько сотых долей этих элементов. Поэтому их вводят в сплав 0,1-0,2 %. Алюминий вводится в разливочный ковш перед заливкой форм.

Для сокращения времени плавки иногда в окислительный период жидкий сплав продувают кислородом. Процесс кратко­ временный и может производится исключительно осторожно опытным плавильщиком, не расплавляя футеровку печи.
2Fe + O₂ = 2Fe
2C + O₂ = 2CO.

Источник