Срочно нужно уравнение выплавки стали оксидом марганца (IV)

MnO2 - очищает сталь и проводит множество процессов при выплавке, его называют пиролюзит. Такими же, но более слабыми свойствами обладает и MnO. Реальное производство стали происходит с использованием оксидом марганца (ІІ).

Производство стали. В сравнении с чугуном сталь обладает лучшими механическими свойствами, что обусловлено меньшей концентрацией в ней углерода и нормальных примесей (кремния, марганца, серы и фосфора) . Для получения стали используют шихту, в состав которой входят передельный чугун и стальной лом, а также шлакообразующие вещества, раскислите-ли и легирующие добавки. В начале плавки передельного чугуна в нем получают оксид железа FeO путем окисления железа кислородом воздуха, продуваемого через расплавленный чугун, или введения в печь железной руды либо металлолома. В расплавленном чугуне протекают следующие реакции:

FeO + С = Fe + СО;
FeO + Mn = Fe + MnO;
2FeO + Si = 2Fe + Si02;
5FeO + 2P - 5Fe + P205.

Все приведенные реакции, за исключением реакции взаимодействия оксида железа с углеродом, протекают с выделением теплоты, что приводит к повышению температуры расплавленного металла. Получаемые при этих реакциях соединения кремния и марганца не растворимы в расплавленном железе и, обладая меньшей плотностью, чем железо, всплывают на поверхность и затем удаляются в виде шлака. Оксид углерода СО в виде газовых пузырей поднимается на поверхность и улетучивается.

Для удаления фосфора и серы, которые растворяются в расплавленном железе, в состав плавки вводят оксид кальция СаО, который образует с серой сернистый кальций CaS, а с фосфором - соединение 4СаО • Р2О5. Эти соединения, не растворимые в расплавленном железе, переходят в шлак и удаляются, К концу плавки в расплавленном металле остается часть непрореа-гировавшего оксида железа FeO. Присутствие оксида железа в стали снижает ее механические свойства. При разливке стали протекает реакция FeO + С = Fe + СО.

Выделяющийся оксид углерода СО в виде газовых пузырей поднимается на поверхность и вызывает как бы «кипение» стали у поверхности слитка. Газовые пузыри, не вышедшие на поверхность, могут стать причиной образования мелких трещин при горячей прокатке и сварке стали. Поэтому в конце плавки сталь раскисляют, т. е. восстанавливают, вводя в расплав вещества, более энергично соединяющиеся с кислородом, чем железо. Такие вещества называют раскислителями. К ним относятся марганец, кремний и алюминий. Первые два элемента вводят в виде их сплавов с железом (ферромарганца и ферросилиция) .

При раскислении протекают следующие реакции:

FeO + Mn = Fe + MnO; 2FeO + Si - 2Fe + SiOz;

3FeO + 2Al-3Fe + Al203.

Образующиеся оксиды марганца МпО, кремния Si02, алюминия А1203 удаляют в виде шлаков. Чем лучше раскислена сталь, тем меньше она вскипает и тем выше ее механические свойства.

Полностью раскисленную сталь называют спокойной, частично раскисленную - полуспокойной и мало раскисленную -кипящей, В процессе разливки выплавленной стали могут образоваться усадочные раковины и другие дефекты. Для их сокращения используют особые приемы разливки.

Применяют конвертерный, мартеновский и электроплавильный способы производства стали.

В настоящее время используют в основном кислородно-конвертерный процесс выплавки стали. Он заключается в продувке жидкого чугуна технически чистым кислородом в конвертерах с глухим дном. Кислород подают сверху под давлением 0,8... 1,2 МПа через опущенные в конвертер трубы. Весь металл в конвертере сильно разогревается, температура его в зоне действия кислорода достигает 3000 °С. Поэтому в конвертер можно вводить не только жидкий чугун, но и металлический лом, железную руду. Для удаления серы и фосфора в конвертер после разогрева металла кислородом вводят известь.