I deoxidationsprocessen avkiselslaggVid ståltillverkning reagerar kiselelementet i det kemiskt med syre i det smälta stålet för att uppnå deoxidation. Samtidigt kan andra komponenter i kiselslagg också delta i vissa hjälpreaktioner. Den specifika kemiska reaktionsmekanismen är som följer:
1. Deoxidationsreaktion av kisel:
Kiselslagg innehåller en viss mängd elementärt kisel (SI). Under den höga temperaturmiljön för ståltillverkning (vanligtvis cirka 1500 grader - 1600 grad) har kisel en stark affinitet med syre (O) i det smälta stålet, och en redoxreaktion kommer att inträffa. Dess huvudsakliga kemiska reaktionsekvation är: Si +2 [O]=SiO2 (Obs: [O] representerar syret upplöst i det smälta stålet i atomtillstånd). Den genererade kiseldioxiden (SiO2) har en lägre densitet än smält stål och flyter till ytan av det smälta stålet i form av slagg, och därigenom tar bort syre från det smälta stålet och uppnår syftet meddeoxidation. Denna reaktion är den huvudsakliga mekanismen för kiselslaggdeoxidation. Det konsumerar syre i smält stål, minskar syreinnehållet i stål, minskar defekter som pores och löshet orsakade av närvaron av syre och förbättrar kvaliteten på stål.
2. Reaktion av kisel med andra element:
I ståltillverkningsprocessen innehåller smält stål några andra element utöver syre, och kisel i kiselslagg kan reagera med dessa element. Till exempel kan kisel reagera med mangan (MN) i stål för att bildamangaskilikonföreningar. Även om detta inte är den huvudsakliga reaktionen av kiselslaggdeoxidation, kommer denna reaktion att påverka fördelningen och existensformen av element i stål och därmed ha en viss effekt på prestandan hos stål. I vissa fall kan en lämplig mängd kisel-mankanesiska föreningar förbättra stålens styrka och seghet.
3. Reaktioner av andra komponenter i kiselslagg:
Aluminiums roll
Om kiselslagg innehåller en viss mängd aluminium (AL), är aluminium också en stark deoxidizer. Vid höga temperaturer reagerar aluminium företrädesvis med syre i smält stål för att bilda aluminiumoxid (Al2 O3), och reaktionsekvationen är: 4Al +3 [O] =2 Al2 O3. Alumina kommer också att bilda slagg som flyter upp och spelar en roll i deoxidation. Samtidigt kan aluminiumoxid också reagera med andra komponenter såsom kiseldioxid för att bilda komplex aluminosilikatslagg, förbättra stålens egenskaper, såsom smältpunkt, fluiditet, etc., och underlätta separationen av slagg från smält stål.
Påverkan av kalcium
När kiselslagg innehåller kalciumelement (CA) kommer kalcium också att delta i vissa reaktioner under ståltillverkningsprocessen. Kalcium kan reagera med svavel (er) i smält stål för att bilda kalciumsulfid (CA), vilket minskar svavelinnehållet i stål och spelar en roll i avsvavling. Dessutom kan kalcium också reagera med kiseldioxid, aluminiumoxid, etc. för att bilda föreningar såsom kalciumaluminiumsilikat med låga smältpunkter, ytterligare förbättrar slags egenskaper, främjar separationen av slagg från smält stål och förbättrar stålens renhet.
Järnrollen
Kiselslagg innehåller en viss mängd järn (Fe). Järn finns huvudsakligen som ett komponentelement i stål under ståltillverkningsprocessen, men det kan också delta i vissa redoxreaktioner. I vissa fall kan till exempel järnoxider reagera med kisel och reduceras till elementärt järn, vilket påverkar deoxidationseffekten av kisel och balansen i elementen i stål.
Under deoxidationsprocessen för ståltillverkning uppnår kiselslagg deoxidation och avsvavling av smält stål genom deoxidationsreaktionen av kisel och den synergistiska effekten av andra komponenter i kiselslagg (såsom aluminium, kalcium, etc.) och har en viktig inverkan på kompositionen och prestandan av stål. Dessa kemiska reaktioner är sammanhängande och påverkar varandra och bestämmer gemensamt effekten och rollen för kiselslagg i ståltillverkningsdeoxidation.
