Краткие сведения о физико-химических процессах производства стали, страница 3

Каждая химическая реакция идет только в таком направлении, которое при данных температуре и давлении приводит ее к равновесному состоянию.

Например, если реакция удаления фосфора или серы из металла в шлак достигла равновесия, то дальнейшего удаления этих примесей в шлак не происходит.

Константа равновесия характеризует количественное соотношение между концентрациями взаимодействующих веществ в момент равновесия.

Для выраженной в общем виде реакции aA+ bВ = сС + dD константа равновесия определяется следующей формулой:

        сС + dD

К = ––––––––

        aA + bВ

Константа равновесия данных веществ при данной температуре является постоянной величиной; она зависит только от температуры.

Скорость химической реакции – это изменение количества взаимодействующих веществ в единицу времени.

Закон действующих масс. Согласно этому закону скорость протекания химической реакции пропорциональна концентрации взаимодействующих веществ.

Закон распределения: если какое-либо вещество растворяется в двух несмешивающихся жидкостях, то оно переходит из одной жидкости и другую и отношение концентраций вещества в обеих жидкостях или растворах является постоянной величиной при данной температуре.

Например, в соответствии с этим законом кислород распределяется между металлом и шлаком:

L= (FeO) / [FeO] = const.

Из закона распределения следует, что если, необходимо увеличить содержание кислорода в металле, то следует увеличить содержание (FeO) в шлаке.

Химическое сродство характеризует способность веществ вступать в химическое взаимодействие.

Если в системе имеется несколько веществ, то в первую очередь вступают в химическую реакцию те из них, которые обладают наибольшим химическим сродством друг к другу.

Чем больше химическое сродство, тем прочнее получающееся химическое соединение.

В конвертерной плавке прежде всего важны данные о химическом сродстве элементов к кислороду.

Мерой химического сродства двух вступающих в химическое взаимодействие или реакцию элементов является изменение при этой реакции энергии Гиббса DG⁰ или свободной энергии. Это та часть выделяющейся при реакции энергии, которая высвобождается и может быть превращена в работу.