Στη διαδικασία αποξείδωσης τουσκωρία πυριτίουΚατά την παραγωγή χάλυβα, το στοιχείο πυριτίου αντιδρά χημικά με το οξυγόνο στον τετηγμένο χάλυβα για να επιτευχθεί αποξείδωση. Ταυτόχρονα, άλλα εξαρτήματα της σκωρίας του πυριτίου μπορούν επίσης να συμμετάσχουν σε ορισμένες βοηθητικές αντιδράσεις. Ο συγκεκριμένος μηχανισμός χημικής αντίδρασης έχει ως εξής:
1. Αντίδραση αποξείδωσης πυριτίου:
Η σκωρία του πυριτίου περιέχει μια ορισμένη ποσότητα στοιχειακού πυριτίου (SI). Κάτω από το περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας του χάλυβα (γενικά περίπου 1500 βαθμούς - 1600 βαθμός), το πυρίτιο έχει ισχυρή συγγένεια με το οξυγόνο (Ο) στον τετηγμένο χάλυβα και θα συμβεί μια αντίδραση οξειδοαναγωγής. Η κύρια εξίσωση χημικής αντίδρασης είναι: SI +2 [o]=SiO2 (Σημείωση: [o] αντιπροσωπεύει το οξυγόνο που διαλύεται στον τετηγμένο χάλυβα σε ατομική κατάσταση). Το παραγόμενο διοξείδιο του πυριτίου (SiO2) έχει χαμηλότερη πυκνότητα από τον τετηγμένο χάλυβα και θα επιπλέει στην επιφάνεια του τετηγμένου χάλυβα με τη μορφή σκωρίας, αφαιρώντας έτσι το οξυγόνο από τον τετηγμένο χάλυβα και την επίτευξη του σκοπού τουαποξείδωση. Αυτή η αντίδραση είναι ο κύριος μηχανισμός αποξείδωσης σκωρίας πυριτίου. Καταναλώνει οξυγόνο σε τετηγμένο χάλυβα, μειώνει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο του χάλυβα, μειώνει ελαττώματα όπως οι πόροι και η χαλαρότητα που προκαλούνται από την παρουσία οξυγόνου και βελτιώνει την ποιότητα του χάλυβα.
2. Αντίδραση πυριτίου με άλλα στοιχεία:
Στη διαδικασία χαλύβδινης παραγωγής, ο τετηγμένος χάλυβας περιέχει μερικά άλλα στοιχεία εκτός από το οξυγόνο και το πυρίτιο σε σκωρία του πυριτίου μπορεί να αντιδράσει με αυτά τα στοιχεία. Για παράδειγμα, το πυρίτιο μπορεί να αντιδράσει με το μαγγάνιο (MN) σε χάλυβα για να σχηματίσειπυρίτιο μαγγανίουενώσεις. Αν και αυτή δεν είναι η κύρια αντίδραση της αποξείδωσης σκωρίας πυριτίου, αυτή η αντίδραση θα επηρεάσει τη μορφή κατανομής και ύπαρξης στοιχείων στον χάλυβα και έτσι θα έχει κάποια επίδραση στην απόδοση του χάλυβα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μια κατάλληλη ποσότητα ενώσεων πυριτίου μπορεί να βελτιώσει τη δύναμη και την ανθεκτικότητα του χάλυβα.
3. Αντιδράσεις άλλων εξαρτημάτων σε σκωρία πυριτίου:
Ο ρόλος του αλουμινίου
Εάν η σκωρία του πυριτίου περιέχει μια ορισμένη ποσότητα αλουμινίου (AL), το αλουμίνιο είναι επίσης ένα ισχυρό δεοξειδωτικό. Σε υψηλές θερμοκρασίες, το αλουμίνιο θα αντιδρά κατά προτίμηση με οξυγόνο σε τετηγμένο χάλυβα για να σχηματίσει οξείδιο του αργιλίου (AL2 O3) και η εξίσωση αντίδρασης είναι: 4Al +3 [o] =2 al2 o3. Η Alumina θα σχηματίσει επίσης σκωρία που επιπλέει και παίζει ρόλο στην αποξείδωση. Ταυτόχρονα, η αλουμίνα μπορεί επίσης να αντιδράσει με άλλα συστατικά όπως το διοξείδιο του πυριτίου για να σχηματίσει σύνθετη αργιλοπυριτική σκωρία, να βελτιώσει τις ιδιότητες της σκωρίας, όπως το σημείο τήξης, η ρευστότητα κλπ., Και να διευκολύνει τον διαχωρισμό της σκωρίας από τον τετηγμένο χάλυβα.
Η επίδραση του ασβεστίου
Όταν η σκωρία του πυριτίου περιέχει στοιχεία ασβεστίου (CA), το ασβέστιο θα συμμετέχει επίσης σε ορισμένες αντιδράσεις κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής χάλυβα. Το ασβέστιο μπορεί να αντιδράσει με θείο σε τετηγμένο χάλυβα για να σχηματίσει σουλφίδιο του ασβεστίου (CAS), μειώνοντας έτσι την περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα και παίζει ρόλο στην αποζημίωση. Επιπλέον, το ασβέστιο μπορεί επίσης να αντιδράσει με πυρίτιο, αλουμίνα κλπ. Για να σχηματίσουν ενώσεις όπως πυριτικό αλουμίνιο ασβεστίου με χαμηλά σημεία τήξης, περαιτέρω βελτίωση των ιδιοτήτων της σκωρίας, προωθώντας τον διαχωρισμό της σκωρίας από τον τετηγμένο χάλυβα και τη βελτίωση της καθαρότητας του χάλυβα.
Ο ρόλος του σιδήρου
Η σκωρία του πυριτίου περιέχει μια ορισμένη ποσότητα σιδήρου (Fe). Ο σίδηρος υπάρχει κυρίως ως στοιχείο του χάλυβα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χάλυβα, αλλά μπορεί επίσης να συμμετέχει σε ορισμένες αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Για παράδειγμα, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα οξείδια του σιδήρου μπορεί να αντιδράσουν με πυρίτιο και να μειωθούν στον στοιχειακό σίδηρο, επηρεάζοντας έτσι την επίδραση αποξείδωσης του πυριτίου και την ισορροπία των στοιχείων στον χάλυβα.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποξείδωσης της χαλύβδινης παραγωγής, η σκωρία του πυριτίου επιτυγχάνει αποξείδωση και αποταμίευση του τετηγμένου χάλυβα μέσω της αντίδρασης αποξείδωσης του πυριτίου και της συνεργιστικής επίδρασης άλλων συστατικών σε σκωρία πυριτίου (όπως αλουμίνιο, ασβέστιο κλπ.) Και έχει σημαντικό αντίκτυπο στη σύνθεση και την απόδοση του χάλυβα. Αυτές οι χημικές αντιδράσεις είναι αλληλένδετες και επηρεάζουν ο ένας τον άλλον και καθορίζουν από κοινού την επίδραση και τον ρόλο της σκωρίας του πυριτίου στην αποξείδωση χάλυβα.
