Реакция окисления углерода в металле является ведущей в сталеплавильном производстве. Кипение стали, обусловленное выделением пузырьков окиси углерода и всплыванием их через толщу металла и шлака, обеспечивает перемещение ванны и ускоряет все тепло- и массообменные процессы, способствует выравниванию температуры и состава жидкого металла, значительному удалению газов и шлаковых включений из последнего. Без кипения ванны выплавку стали трудно осуществить.
В современных высокопроизводительных сталеплавильных процессах металлическая шихта содержит 60—80% чугуна (3,0—3,5% С). Продолжительность плавки и производительность агрегата определяются в основном скоростью удаления углерода из металла; которая зависит от интенсивности подвода кислорода и ряда других рассмотренных ниже факторов. Режим обезуглероживания ванны определяет и ряд качественных показателей сталеплавильных процессов (выход годной стали, окисленность металла и содержание в нем неметаллических включений, скорость шлакообразования, влияющая на степень удаления вредных примесей из металла).
Теория обезуглероживания стали, основанная на новейших экспериментальных данных и передовой производственной практике, позволила выявить лимитирующие звенья процесса и обосновать возможность его ускорения при одновременном улучшении качества металла.
Термодинамика реакции окисления углерода
Содержание кислорода в кипящей ванне
Механизм окисления углерода в ванне подовой печи
Кинетика окисления углерода в ванне подовой печи. Относительная скорость отдельных звеньев процесса
Анализ процесса роста всплывающего в ванне пузырька СО при диффузионном режиме окисления углерода
Оценка межфазной поверхности шлак — металл, металл — пузырьки и шлак — атмосфера печи
Определение лимитирующего звена процесса обезуглероживания. Оценка перепадов концентраций в ванне
Механизм и кинетика обезуглероживания при продувке ванны кислородом или воздухом
Подовое кипение при продувке ванны сверху кислородом
Содержание кислорода в металле при квазистационарном процессе обезуглероживания. Самораскисление стали
Критическая концентрация углерода в металле
Скорость выгорания углерода во время продувки металла при пониженной его температуре
Ускорение выгорания углерода при низком его содержании в металле
