Окисление и восстановление кремния

Реакции окисления кремния является одной из основных статей приходной части теплового баланса плавки. Кремний растворяется в железе в любых соотношениях. Растворение кремния в железе происходит с выделением тепла:

, .

Основная масса кремния, содежащегося в шихте, поступает в нее с чугуном.

Кремний—элемент легко окисляющийся. Растворенный в металле кремний может окисляться кислородом:

 

а) содержащимся в газовой фазе

,

;

 

б) содержащимся в окислах железа шлака

,

;

 

в) растворенным в металле

,

.

Все эти реакции сопровождаются выделением очень большого количества тепла.

 

Знак "+" перед энтропийными членами в уравнениях свободной энергии свидетельствует о том, что при повышении температуры могут создаваться благоприятные условия для восстановления кремния. Восстановление его при повышении температуры происходит в кислых процессах, под кислыми шлаками, когда активность SiO₂ в шлаке (и в футеровке) высока, а окисленность шлака мала. Повышение окисленности шлака благоприятствует процессам окисления кремния и препятствует его восстановлению.