Реакция окисления марганца - Основы теории окислительной плавки

Марганец в сталях присутствует как раскислитель и легирующий компонент. Раскислительная способность его мала и в этом качестве он используется при производстве кипящих марок стали. В других типах сталей он обычно содержится в количестве до 0,5%, что обусловлено необходимостью устранения неблагоприятного влияния серы на свойства стали. В присутствии марганца растворенная в металле сера выделяется при кристаллизации в виде тугоплавких включений, что предотвращает красноломкость.

В больших количествах марганец является легирующим веществом и используется при производстве конструкционных, рессорно-пружинных, износостойких и др. марок стали.

Как кремний, марганец может окисляться в металле на границе со шлаком, на границе с атмосферой агрегата. Но основное количество марганца окисляется на границе металл - шлак по реакции:

[Mn] + (FeO) = (MnO) + [Fe] (14)

Для практических подсчетов константу равновесия этой реакции записывают в виде

KMn = (15)

[Mn] = (16)

Реакция окисления марганца относится к числу сильно экзотермических реакций. Т. е. окислению марганца будет способствовать низкая температура начального периода плавки (высокое значение KMn), высокое содержание (FeO) и низкая концентрация (МnO) в шлаке. По этим причинам в начальный период плавки окисляется 90 - 95% марганца. В конце плавки в связи с повышением температуры металла и снижением содержания FeO в шлаке идет обратный процесс - восстановление марганца из оксида шлака в металл. Поэтому потери марганца со шлаком составляют 70... 80% за плавку.

В кислых процессах окисление марганца идет более полно, т. к. MnO взаимодействует с SiO2 с образованием соединения 2MnO SiO2, что понижает активность MnO в шлаке и приводит к смещению реакции окисления марганца вправо. Т. е. марганец ведет себя в этом случае так же, как кремний в основных процессах.

Похожие статьи




Реакция окисления марганца - Основы теории окислительной плавки

Предыдущая | Следующая