Кремний обладает большей раскисляющей способностью, чем марганец. Если [% Si] ? 0,2, t_м = 1600° С и [% С] ? 0,15, то возможна объемная реакция [Si] + 2 [О] = (SiO₂).

Экспериментальные данные и расчеты свидетельствуют о том, что продукты раскисления металла кремнием находятся в твердом состоянии при любой имеющей практическое значение концентрации кремния в металле. Уже при 0,002—0,007% Si в интервале температур 1530—1650° С равновесному содержанию кислорода (0,08— 0,13%) соответствует (% FeO), которое ниже необходимого для получения жидкой фазы FeO—SiO₂ (рис. 97). Так, по диаграмме состояния FeO—SiO₂ (рис. 98) при 1600° С сосуществование жидкой фазы В с кристобалитом возможно лишь в случае (% FeO) = 50%. В случае (% FeO) < 50% жидкая фаза исчезает и остается лишь твердая фаза SiO₂. * Если стандартным состоянием считать твердый кремнезем, то в термодинамических расчетах реакции раскисления железа кремнием

(14.20)
можно принять a_(SiO2) = 1.

По данным А. Д. Крамарова, если шлак насыщен кремнеземом,

(14.21)

Рис. 97. Равновесие кремний — кислород при низком содержании кремния (выше линии АВ — жидкая фаза)

Рис. 98. Диаграмма состояния системы FeO — SiO₂

Рис. 99. Влияние [% Si] и температуры на [% О] при равновесии металла с чистым кремнеземом или со шлаком, насыщенным кремнеземом. Данные Чипмена

Раскисляющая способность кремния зависит от его концентрации и температуры металла (рис. 99, табл. 10). При высокой температуре и одинаковых значениях [% Si], [% Мn] и [% С] она несколько меньше, чем у углерода, но значительно больше, чем у марганца. Ввод в жидкую сталь только кремния не обеспечивает глубокого раскисления металла (хотя оно и более полное, чем в случае раскисления только марганцем). Кроме того, реакция [Si] + [О] = (SiO₂) в основном завершается в изложнице, где температура жидкой фазы ниже 1530° С. Образовавшиеся в этих условиях твердые продукты плохо коагулируют и медленно удаляются из металла.

Таблица 10. Раскисляющая способность кремния