Nazariy qism]

Fosforning oksidlanishi.
Fosfor po’lat uchun zararli zarra elementi hisoblanadi. Shu tufayli po’lat tarkibida fosforning miqdorini iloji boricha kamaytirish talab etiladi. Fosfor asosan shixta materiallari va asosan srok va cho’yanlar bilan kiradi.
Fosfor suyuq po’latdan eritish davrida va oksidlovchi eritish mobaynida yo’qotiladi. Fosforning oksidlanishi metal va shlak chegaralarida quyidagi reaksiya bo’yicha oqib o’tadi:
2[P] + 5(FeO) = (P₂O₅) + 5[Fe] (7)
shunday qilib po’lat tarkibida fosforning miqdori odatda 0,1 % dan oshmaydi. Fosforning aktivligi uning po’lat tarkibidagi miqdoriga teng deb oish mumkin. Po’lat tarkibida Fe ning aktibligi doimiydir.
(7) reaksiya muvozanat reaksiyasini quyidagicha ifodalash mumkin:
(8)
Bu yerda:  - reaksiyada qatshuvchi moddalar aktivlik konsentratsiyasi;
F – shlak tarkibidagi P₂O₅ konsentratsiyasining, po’lat tarkibidagi fosfor konsentratsiyasi kvadratiga nisbati. Bu qiymat qancha katta bo’lsa po’lat tarkibida shuncha fosfor miqdori kam bo’ladi.
va shlak asosli funksiyasini ushlab beradi. (CaO/SiO₂). Shlak tarkibida CaO ko’p bo’lsa, unda P₂O₅ kalsiy oksidi bilan mustahkam birikma hosil qiladi:
4[CaO] + (P₂O₅) = (CaO)₄ P₂O₅
Shlak tarkibida qancha CaO konsentratsiyasi yuqori bo’lsa shuncha P₂O₅ bilan mustahkam bog’lanadi va uning aktivligi shuncha kamayadi.
Shlak tarkibida SiO₂ konsentratsiyasi oshishi natijasida qarama-qarshi holat yuz beradi. Kremnezyom shpel tarkibidagi CaO bilan turg’un birikma hosil qiladi. Bu esa P₂O₅ aktivligini oshiradi.
Shlakning asosligi FeO ning aktivlik koeffitsientiga ta’sir qiladi. Shuning uchun yuqoridagi tenglamani quyidagicha yozish mumkin:
(10)
1600^oC
Quyidagi 9-rasmda F ning shlakning asosligi va FeO miqdoriga bog’liqligi ko’rsatilgan.

9-rasm. ning shlakning asosligi (CaO/SiO₂) va shlak tarkibida FeO ga bog’liq grafigi.

Harorat ham F kattaligiga ta’sir ko’rsatadi.
Taxminan shuni aytish mumkinki harorat 10^oC pasayishida F kattalik qiymati 0,05 ga oshadi. 9-rasmdan foydalangan holda dastlabki fosfor miqdoriga bog’liq po’latdagi fosforning muvozanat miqdorini hisoblash mumkin, bundan tashqari shlakning asosligini shlak miqdorini va uning tarkibidagi FeO miqdorini ham aniqlash mumkin. Buni quyidagicha hisoblaymiz.
P_dast – shixta tarkibidagi fosforning dastlabki miqdori;
[P] – shlak bilan muvozanat o’rnatilgandan keyingi po’lat tarkibidagi fosforning miqdori;
Ш – 100 F metall hosil bo’lishidagi ishtirok etadigan shlak miqdori.
P_dast – [P]
Bu miqdordagi P_dan P₂O₅ hosil bo’ladi, kg.
{P_dast – [P] 2.29}
shlak tarkibidagi P₂O₅ miqdori (%)
(11)
(10) va (11) gilardan quyidagini olamiz.

bu tenglama quyidagi holda osonroq tushuniladi.
.
Elektropechlarda po’latni eritish mobaynida eritish davrining va oksidlanish davri oxiriga kelib metall va shlak fosforning oksidlanish reaksiyasi munosabatiga ko’ra muvozanat holatiga kelib qoladi. Shuning uchun 9-rasm va 12-formulalardan po’lat tarkibidagi fosforning oxirgi miqdori aniqlanadi.
Bunga misol tariqasida quyidagi hol bilan tanishib chiqamiz: ya’ni po’latdagi fosforning miqdori 0,04 % ni tashkil etadi.
Fosforsizlantirish quyidagi tarkibli shlaklarda amalgam oshirildi, ya’ni 31 % CaO, 18% SiO₂ va 12% FeO. Shlak miqdori 4% ga teng. Bundan kelib chiqadiki 100 kg po’latning 4% kg shlaki mavjud deganidir. Po’lat harorati 1620^oC. 9-rasm bo’yicha 1600^oC da shlak uchun quyidagi sonlar keltirilgan. Bular (asosli 1,75) lgF=3,6.
Harorat 20^oC ga yuqori bo’lgani uchun lgF=0,1 ga teng qisqaradi. Bundan kelib chiqib ko’rilayotgan misolimizda lgF=3,5.
F=3,2*10³ tashkil qiladi.
(12) formuladan foydalangan holda fosforning po’latdagi oxirgi qiymati 0,02% ligini topamiz.