Краткие сведения о физико-химических процессах производства стали, страница 6

т. е. превысит суммарное давление, создаваемое:

1)  атмосферным давлением Р_атм;

2)  давлением вышележащих слоев жидкого металла и шлака Р_мет и Р_шл;

3)  давлением, создаваемым внутри пузыря в результате сжимающего воздействия поверхностного натяжения металла Р_п.н..

С учетом этих величин установлено, что внутри жидкого металла образование пузырей СО невозможно, т. е. реакция окисления углерода может идти на поверхности раздела металла с уже имеющейся газовой фазой (вдуваемые струи кислорода, всплывающие из ванны пузыри СО.

По сравнению с другими сталеплавильными агрегатами в кислородных конвертерах создаются благоприятные условия для окисления углерода, в объеме металла постоянно имеются газовые полости в результате внедрения кислородных струй в ванну.

Роль реакции окисления углерода с выделением газа СО. Она обеспечивает:

1)  перемешивание ванны;

2)  выравнивание химического состава и температуры;

3)  удаление из металла вредных газов водорода и азота;

4)  ускорение всех реакций между металлом и шлаком, так как при перемешивании возрастает поверхность контакта металл–шлак.

При верхней продувке жидкой ванны кислородом можно получать содержание углерода в металле 0,05–0,06%; при дальнейшем вдувании кислорода для более полного окисления углерода существенно усиливается окисление железа, оксиды которого переходят в шлак, т. е. сильно возрастают потери железа со шлаком в виде FeO и Fe₂O₃.

При донной и комбинированной продувке создаются более благоприятные условия для полного и быстрого окисления углерода, и без сильного переокисления шлака и металла можно получить содержание углерода в металле 0,02–0,03% и менее.

Причины этого заключаются в следующем:

1)  вследствие более высокой интенсивности перемешивания металла и шлака происходит дополнительное окисление углерода по реакции:

[C]+(FeO) = CO + Fe;

2)  благодаря вдуванию через дно дополнительных газов (нейтральных или природного) увеличивается объем газовых полостей в ванне; что облегчает образование СО, т. е. протекание реакции обезуглероживания;