Краткие сведения о физико-химических процессах производства стали

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

(Л–2, МС)

Некоторые основные понятия и законы физической химии

Металлургические процессы при плавке стали в кислородном конвертере протекают в соответствии с законами физической химии и теории металлургических процессов.

Краткий перечень основных понятий для повторения: моль, атомная масса вещества, система (гомогенная и гетерогенная), фаза, раствор, массовая доля или концентрация, парциальное давление газа, диффузия, диссоциация или упругость диссоциации, давлением диссоциации оксида, химическая реакция, валентность.

Уравнения химических реакций

Химические процессы, протекающие при той или иной реакции, характеризуются уравнением, в левой части которого находятся символы веществ, вступающих в реакцию, а в правой – символы веществ – продуктов реакции.

Например, при взаимодействии Р и FeO получаются Р₂О₅ и Fe:

2P + 5FeO = P₂O₅ + 5Fe.

Стехиометрические коэффициенты, т.е. цифры перед символами, показывают, какое число атомов или молекул может вступать в реакцию в соответствии с их валентностью.

Если перед символом не стоит цифра, это означает, что стехиометрический коэффициент равен 1.

В металлургии, при написании уравнений химических реакций, принято символы веществ, растворенных в шлаке, заключать в круглые скобки, а растворенных в металле – в квадратные:

2[Р] +5(FeO) = (P₂O₅) +5Fe.

Символ железа, являющегося основой металлического раствора, в квадратные скобки не заключают.

Реакции окисления и восстановления

В химии окислением называют процесс отдачи электронов, а восстановлением – процесс присоединения электронов к атому.

Применительно к конвертерному процессу:

1)  окисление – это взаимодействие составляющих металла или газовой и шлаковой фаз с кислородом;