Nazariy qism]

Eritish jarayonida kremniy, marganes va fosforning oksidlanishi.

Kremniyning oksidlanishi quyidagi reaksiya bo’yicha oqib o’tadi:

2(FeO) + [Si] = 2[Fe] + (SiO²)


(1)
Po’lat tarkibida odatda Si miqdori ko’p bo’lmaydi. Kremniyning aktivligi konsentratsiyadan farqlanmaydi. Kislotali kremniyga to’yingan shlak ostida eritishda FeO aktivligi uning konsentratsiyasiga teng bo’ladi. Kremnezyom aktivligi esa birga teng bo’ladi. Shu tufayli kislotali shlak ostida eritish jarayonida (1) tenglamani quyidagi qurishda ifodalasak bo’ladi.
(2)
K_Si ning haroratga bog’liqligi quyidagi tenglamada ifodalanadi:
LgK_Si=18200/T-10,64 (3)
1600 ^oC da K_Si=0,1
Misol tariqasida kislotali pechlarda po’lat eritish jarayonida kislotali shlakda FeO ning miqdori 8% tashkil qiladi. Bundan kelib chiqadiki ikkinchi tenglamaga ko’ra metall tarkibidagi Si ning muvozanat miqdori 0,15 % ga teng bo’ladi. Asosiy shlaklarda kremniy, kalsiy oksidiga bog’liq bo’lgan mustahkam birikma hosil qiladi.
Shu tufayli asosli shlaklarda kremnezyom aktivligi kislotali shlaklarga nisbatan 10 marta kichik bo’ladi. Asosli pechlarda A reaksiya muvozanati, po’lat tarkibida kremniy konsentratsiyasi juda kam bo’lgan hollarda o’rnatiladi. Asosli pechlarda po’lat eritish jarayonida kremniy oson oksidlanadi.
Shixta tarkibidagi hamma kremniy eritish davrida amaliy jihatdan to’liq oksidlanadi.


Marganesning oksidlanishi va qaytarilishi.
Oksidlovchi eritish davrida shlakdan uning tiklanishi va oksidlanishi kuzatilishi mumkin. Bu ikki jarayon quyidagi reaksiya bo’yicha oqib o’tadi.
[Fe] + (MnO)  [Mn] + (FeO) (4)
Bu jarayonda ta’sir etuvchi moddalar konsentratsiyalarining muvozanat konstantasi
K_Mn = (FeO)[Mn]/(MnO) (5)
K_Mn kattaligi haroratga va shlak tarkibiga bog’liq. Agarda shlak faqat FeO va MnO lardan tashkil topgan bo’lsa unda K_Mn quyidagicha aniqlanadi.
(6)
1600 ^oC uchun K_Mn=0,28
Asosan po’lat eritish jarayonida hosil bo’lgan shlaklar FeO tarkibida Fe Ova MnO dan tashqari, unga katta ahamiyatga ega bo’lmagan qator oksidlar Ca Ova SiO₂ dan iborat bo’ladi. Bu oksidlardan CaO K_Mn qiymatini oshiradi. SiO₂ esa kamaytiradi.
Mn ning oksidlanishi natijasida shlak tarkibida FeO ning oshishiga MnO ning kamayishiga olib keladi. Bu shlakning asosligining kamayishiga va metal haroratining kamayishiga olib keladi.
Elektropech shixtalarida Mn ning miqdori odatda 0,4-0,6 %ni tashkil qiladi. Eritish davrida Mn ning ko’p qismi oksidlanadi va eritish jarayoni oxirida metal tarkibidagi uning miqdori 0,25 % tashkil qiladi. Oksidlantirish mobaynida Mn 0,15-0,20 % gacha oksidlanadi. Gohida po’lat tarkibidagi Mn miqdori 0,1 % gacha pasayadi. Bir necha hollarda Mn kam miqdorligi metal harorati pasayishiga olib keladi. Biroq ko’pchilik hollarda Mn unga oksidlanishi natijasida shlak tarkibida FeO ning miqdori ko’payib MnO ning miqdori kamayib ketishiga olib keladi.