En el procés de desoxidació deEscòria de siliciEn la fabricació d'acer, l'element de silici que reacciona químicament amb l'oxigen de l'acer fos per aconseguir la desoxidació. Al mateix temps, altres components de l'escòria de silici també poden participar en algunes reaccions auxiliars. El mecanisme específic de reacció química és el següent:
1. Reacció de desoxidació del silici:
L’escòria de silici conté una certa quantitat de silici elemental (SI). Sota l’entorn d’alta temperatura de l’acer (generalment al voltant de 1500 graus - 1600 grau), el silici té una forta afinitat amb l’oxigen (O) a l’acer fos i es produirà una reacció redox. La seva principal equació de reacció química és: Si +2 [o]=SiO2 (nota: [O] representa l’oxigen dissolt en l’acer fos en estat atòmic). El diòxid de silici generat (SiO2) té una densitat inferior a l’acer fos i surarà a la superfície de l’acer fos en forma d’escòria, eliminant així l’oxigen de l’acer fos i aconseguint el propòsit dedesoxidació. Aquesta reacció és el principal mecanisme de la desoxidació de l'escòria de silici. Consumeix oxigen en acer fos, redueix el contingut d’oxigen de l’acer, redueix defectes com els porus i la soltera causada per la presència d’oxigen i millora la qualitat de l’acer.
2. Reacció del silici amb altres elements:
En el procés de fabricació d'acer, l'acer fos conté alguns altres elements a més de l'oxigen, i el silici en l'escòria de silici pot reaccionar amb aquests elements. Per exemple, el silici pot reaccionar amb manganès (Mn) en acer per formar -sesilici de manganèscompostos. Tot i que aquesta no és la reacció principal de la desoxidació de l'escòria de silici, aquesta reacció afectarà la forma de distribució i existència d'elements en l'acer i, per tant, tindrà un cert efecte sobre el rendiment de l'acer. En alguns casos, una quantitat adequada de compostos de silici-manganès poden millorar la força i la duresa de l’acer.
3. Reaccions d’altres components en escòria de silici:
El paper de l’alumini
Si l'escòria de silici conté una certa quantitat d'alumini (AL), l'alumini també és un desoxiditzador fort. A temperatures altes, l’alumini reaccionarà preferentment amb l’oxigen en l’acer fos per formar òxid d’alumini (Al2 O3), i l’equació de reacció és: 4al +3 [o] =2 Al2 O3. L’alumina també formarà escòria que flota i té un paper en la desoxidació. Al mateix temps, l’alúmina també pot reaccionar amb altres components com la sílice per formar una escòria aluminosilicat complexa, millorar les propietats de l’escòria, com ara el punt de fusió, la fluïdesa, etc. i facilitar la separació d’escòria de l’acer fos.
La influència del calci
Quan l'escòria de silici conté elements de calci (CA), el calci també participarà en algunes reaccions durant el procés de fabricació d'acer. El calci pot reaccionar amb el sofre (s) en acer fos per formar sulfur de calci (CAS), reduint així el contingut de sofre en acer i jugant un paper en la desulfurització. A més, el calci també pot reaccionar amb sílice, alúmina, etc. per formar compostos com el silicat d’alumini de calci amb punts de fusió baixa, millorant encara més les propietats de l’escòria, promovent la separació d’escòria de l’acer fos i millorant la puresa de l’acer.
El paper del ferro
L’escòria de silici conté una certa quantitat de ferro (Fe). El ferro existeix principalment com a element component d’acer durant el procés de fabricació d’acer, però també pot participar en algunes reaccions redox. Per exemple, en alguns casos, els òxids de ferro poden reaccionar amb silici i reduir -se al ferro elemental, afectant així l’efecte de desoxidació del silici i l’equilibri d’elements en l’acer.
Durant el procés de desoxidació de l’acer, l’escòria de silici aconsegueix la desoxidació i la desulfurització de l’acer fos mitjançant la reacció de desoxidació del silici i l’efecte sinèrgic d’altres components en escòries de silici (com l’alumini, calci, etc.), i té un impacte important en la composició i el rendiment de l’acer. Aquestes reaccions químiques estan interrelacionades i s’influeixen mútuament i determinen conjuntament l’efecte i el paper de l’escòria de silici en la desoxidació de l’acer.
