Основні реакції і процеси виробництва сталі
Сталь одержують, застосовуючи два процеси:
основний – піч футерують основним вогнетривом; сировина може мати підвищений вміст шкідливих домішок, тому що вони виводяться з допомогою флюсу (СаО); процес дешевий; якість сталі нижче, ніж при кислому процесі;
кислий – піч футерують кислим вогнетривом; сировина має бути чистою, тому що шкідливі домішки не виводяться; вище собівартість і якість сталі.
Основними реакціями виплавки сталі є реакції окислення і розкислення.
Окислення домішок відбувається киснем і оксидом заліза FeO.
Першим окислюється залізо:
Fe + О2 → FeO
Далі окислюються домішки:
Si + O2 → SiO2
Mn + O2 → MnO
C + O2 → CO
CO + O2 → CO2
P + O2 → P2O5
Оксиди, що утворилися, спливають на поверхню у вигляді шлаку. Під шаром шлаку домішки продовжують окислюватись оксидом FeO:
FeO + Si → Fe + SiO2
FeO + Mn → Fe + MnO
FeO + С → Fe + СO
FeO + Р → Fe + P2O5
Флюс СаО (вапно) шлакує сірку і фосфор:
P2O5 + СаО → P2O5.(СаО)3
FeS + CaO → FeO + CaS
Розкислення сталі – виведення з неї кисню і відновлення заліза з його оксиду.
Розкислюють сталь під час плавки, під час розливання і в ковші. Залежно від ступеню розкислення сталь буває спокійною, напівспокійною і киплячою.
Для розкислення використовують феросиліцій, феромарганець та алюміній.
Реакції розкислення:
Mn + FeO → Fe + MnO
Si + FeO → Fe + SiO2
Al + FeO → Fe + Al2O3
- Тема 1.4. Виробництво сталі
- Поняття сталі. Початкові матеріали для її виплавки
- Основні реакції і процеси виробництва сталі
- Киснево-конвертерний спосіб отримання сталі
- Мартенівський спосіб виробництва сталі
- Виробництво сталі в електричних печах
- В дугових електропечах.
- В індукційних печах.
- Розливання сталі і одержання зливків
- Класифікація і маркування сталі
- За хімічним складом:
- За призначенням:
- Переваги і недоліки плавки в дугових печах.