Daje to dodatkowe korzyści, a mianowicie :
zapewnia rytmiczne dostawy ciekłej surówki do stalowni w ilości potrzebnej do normalnej pracy konwertorów,
umożliwia uśrednienie składu chemicznego surówki z różnych spustów czy też kilku wielkich pieców,
- pozwala na wyrównanie temperatury surówki przez przegrzanie jej do odpowiedniej temperatury, umożliwia częściowe odsiarczenie surówki manganem w mieszalniku według reakcji:
FeS + Mn = MnS + Fe (1)
Niezależnie od sposobu i metod wytwarzania stali procesy stalownicze posiadają szereg wspólnych cech fizykochemicznych związanych z ich przebiegiem. Przedstawiono je poniżej.
Utlenianie domieszek kąpieli metalowej.
W każdym procesie wytapiania stali mamy do czynienia z płynnym metalem i żużlem. Metal jako cięższy umiejscowiony jest pod żużlem. Domieszki usuwane są z metalu i przechodzą do żużla.
Proces ten nazywa się świeżeniem stali. Źródłem tlenu do wypalania domieszek są : ruda żelaza, atmosfera pieca, powietrze lub tlen gazowy. Tlen rozpuszcza się zarówno w metalu, jak i w żużlu. Ilość tlenu w metalu określa t.zw. współczynnik podziału, stały dla danej temperatury, ale z nią rosnący.
(2)
' (FeO)
Dla stworzenie warunków szybkiego przebiegu reakcji utleniania domieszek, konieczne jest zapewnienie znacznie większej od równowagowej koncentracji FeO w żużlu (O2 ) - co zapewnia przechodzenie O2 z metalu do żużla.
Główną rolę w przekazywaniu tlenu do metalu spełnia żużel. Ta ilość O2, która przeszła do metalu powoduje utlenianie znajdujących się w nim domieszek wg. reakcji:
[C] + [0] = {CO} |
(3) |
[Si] + 2[0] = (Si02) |
(4) |
[Mn] + [0] = (MnO) |
(4) |
2[P] + 5[0] = (P205) |
(5) |
Nierozpuszczalne w metalu produkty tych reakcji przechodzą do żużla, natomiast gazowy CO uchodzi do atmosfery pieca.
Tlen w żużlu uzupełniany jest z atmosfery pieca (granica żużel-atmosfera) wg. reakcji:
FeO + '/2O2 = Fe203
które z kolei na granicy podziału żużel-metal reaguje z Fe wg. reakcji:
(6)