7.Поясніть, чому у періоді чистого кипіння у періоді рудного кипіння мартенівської ванни маса разової присадки залізної руди не повинна перевищувати 1-1,5% від маси металу.

Скорость передачи кислорода из атмосферы че­рез шлак металлу невелика и во многих случаях не удовлет­воряет требованиям сталеплавильщиков. Для повышения ско­рости доставки кислорода осуществляют присадки железной руды (окалины, агломерата) или продувают ванну кисло­родом.

Реакция (FeO) + [С] = Fe_x + СО_газ протекает с поглоще­нием тепла; во избежание охлаждения металла необходимо ограничивать интенсивность присадок железной руды или других материалов (1-1,5%).

3.Обгрунтуйте потребу у внесенні надлишкової кількості вуглецю разом з шихтовими матеріалами та його окислювання у перебігу плавки при виробництві сталі у кісневих конверторах мартенівскіх та електросталеплавильних печах.

Интенсивность продувки металла кислородом в мартеновских печах обычной конструкции и двухванных мартеновских печах, а также дуговых электросталеплавильных печах намного ниже, что обусловлено конструктивными особенностями этих агрегатов. Перемешивание ме и шлака(увелич скорости массо- и теплообмена), удаление газов и НВ при всплытии, приход тепла.

4. Охарактеризуйте механізм реакцій які протікають при окислюванні металу при продуванні газоподібним киснем.

В первичной реакционной зоне газообразный кислород непосредственно взаимодействует с жидким металлом. При этом в первую очередь окисляются примеси, обладающие наиболее высоким химическим сродством к кислороду, по реакциям

(3.1) ,3.2) (3.3)

и др., которые принято называть реакциями прямого окисления.

Реакции (3.1) – (3.3) являются сильными экзотермическими реакциями. В результате выделения большого количества тепла в ограниченном участке ванны первичная реакционная зона характеризуется высокими температурами, которые согласно данным различных исследователей могут достигать 2500 – 3000^оС и более. Поэтому спустя очень короткое время непосредственно на поверхности раздела фаз и на небольшом расстоянии от нее обладающие наиболее высоким химическим сродством к кислороду примеси металла будут окислены, в результате чего при наличии избытка кислорода возникают условия для окисления железа по реакции

. (3.4)

Таким образом главная особенность реакций, протекающих в первичной реакционной зоне, заключается в том, что в ней по реакциям прямого окисления одновременно окисляются все без исключения компоненты жидкого металла в тех соотношениях, в которых они присутствуют в расплаве.

Образовавшийся в первичной реакционной зоне оксид железа частично растворяется в металле по реакции

, (3.5)

оставшееся его количество поступает в шлак.

Во вторичной реакционной зоне происходит перераспределение кислорода между образовавшимся в первичной реакционной зоне оксидом железа и обладающими более высоким химическим сродством к кислороду примесями металла по реакциям

, (3.6) , (3.7)

3.8) (3.9)

и др. В отличие от реакций, протекающих в первичной реакционной зоне, реакции (3.7) – (3.9) принято называть реакциями косвенного окисления.

Исследования показывают, что при продувке ванны газообразным кислородом удаление из металла основного количества примесей протекает во вторичной реакционной зоне по реакциям косвенного окисления.

Таким образом главной особенностью механизма окисления примесей металла при продувке газообразным кислородом является то, что оно является результатом последовательного протекания двух процессов. В первичной реакционной зоне вдуваемый в ванну кислород расходуется главным образом на окисление железа по реакции (3.4), а удаление основного количества примесей металла протекает во вторичной реакционной зоне и является результатом реакций косвенного окисления.

15.Поясніть,чому при виробництві сталі в кисневих конверторах донного дуття з використанням кускового вапна для наведення шлаку суттєва десульфурація та дефосфорація металу спостерігаються тільки під час виплавки низько вуглецевих марок сталі.

Из-за малого количества в шлаке FeO известь раство­ряется очень медленно. Активное ее растворение и увеличе­ние основности шлака происходит (рис. 97, б) лишь в конце продувки, после того как в шлаке возрастает содержание FeO и углерод окислится до < 0,1 %. Поэтому содержание фосфора и серы в металле в течение почти всей продувки остается неизменным, их удаление начинается лишь после формирования основного шла­ка, т.е. в конце продувки . В связи с этим для получения стали с низким содержанием фосфора и серы необходима продувка до очень низких (< 0,05 %) содержаний углерода в металле.