yandex.metrica
Электрометаллургия

Окислительный период в кислой электропечи

В процессе окислительного периода в кислой электро­печи металл нагревается до заданной температуры, оки­сляется избыточное содержание углерода и происходит частичная дегазация металла. Углерод окисляется преи­мущественно кислородом оксидов железа, находящихся в шлаке. При недостаточно интенсивном кипении ванны в печь присаживают железную руду небольшими пор­циями (0,2% от массы металла). Избыточные присадки железной руды приведут к значительному повышению содержания FeO в шлаке и разрушению футеровки печи.

Шлак начала восстановительного периода содержит 45—55 % SiO2, 25—30% FeO, 10—25% MnO. Оксиды железа и марганца (FeO и MnO) кислого, шлака с крем­неземом образуют силикаты железа и марганца, которые не реагируют с углеродом металла, Поэтому, несмотря на высокое содержание FeO в кислом шлаке, скорость окисления углерода в кислой электропечи меньше, чем в основной, примерно в два раза (в основной ≥0,3%/ч, в кислой 0,15—0,2%/ч).

Окислительную способность кислого шлака иногда увеличивают небольшими присадками извести. Оксид кальция связывает часть кремнезема в силикаты кальция, что приводит к освобождению FeO из силикатов, по­скольку СаО характеризуется более основными свойст­вами.

Железистый шлак взаимодействует с футеровкой печи, что приводит к постепенному повышению в шлаке содержания SiO2, и к концу окислительного периода содержание его в шлаке возрастает до 56—60%. Это уменьшает жидкоподвижность шлака, увеличивает коли­чество связанного FeO и снижает окислительную спо­собность шлака. Скорость окисления углерода уменьша­ется.

Если шлак насыщен кремнеземом, то получают раз­витие реакции восстановления кремния как из шлака, так и из футеровки:

(SiO2) + 2 [С] = [Si] + 2 {СО}.                                                                                      (159)

Содержание кремния в металле обычно возрастает на 0,1—0,15%. При очень горячем ходе печи и повышенной вязкости шлака происходит интенсивное восстановление кремния и его содержание в металле может достичь 0,5%.

Жидкоподвижность, а следовательно, окислительную способность шлака по ходу плавки в кислой электропечи регулируют присадками извести и песка. Известь приме­няют для повышения жидкоподвижности, песок — для ее снижения.

При достижении содержания углерода в металле, близкого к заданному, присадку железной руды прекра­щают; при необходимости на шлак задают известь или известняк. Начинается период чистого кипения продол­жительностью 7—10 мин, после которого количество уг­лерода в металле (с учетом вносимого последующими порциями раскислителей углерода) должно соответство­вать среднему заданному содержанию. Длительность окислительного периода при выплавке углеродистой ста­ли составляет 20—40 мин, при выплавке легированной стали 40—60 мин.