II229280 ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 23 LJUBLJANA MAREC 1989 Študij redukcije silicija iz železovih rud G. Todorovič*, J. Lamut*, L. Šketa**, M. Tolar** Oksidacija in redukcija silicija imata pri različnih metalurških procesih zelo pomembno vlogo. Na porazdelitev silicija med talino in žlindro vplivajo koncentracije ostalih elementov, kot so mangan, ogljik in žveplo. Ostali dejavniki, ki zelo močno vplivajo na vsebnost silicija v talini, so: volumen plavža, bazičnost žlindre, temperatura in čas taljenja, kvaliteta koksa in drugi. V tem članku bomo obdelali vpliv bazičnosti žlindre, temperature in časa taljenja ter nekaterih drugih dejavnikov na porazdelitev slicija med talino in žlindro. 1.0 UVOD Silicij prihaja v plavž z rudo, talili in pepelom koksa v obliki Si02 ali v kompleksnih spojinah s CaO, MgO, Al203 in FeO. V glavnem je odstotek Si02 v rudah znatno višji kot CaO, tako da je jalovina močno kisla. V plavžu se poleg redukcije oksidov železa reducirajo tudi drugi elementi iz svojih spojin in se raztapljajo (razen svinca) v železu. V odvisnosti od vsebnosti posameznih elementov v grodju je odvisna tudi njegova kvaliteta. Čeprav je v strokovni literaturi na razpolago veliko publikacij o obnašanju silicija v oksidativni in reduktivni atmosferi, še vedno dobivamo nove informacije in konkretne preiskovalne rezultate. Zato bomo v tem članku obdelali oksidacijo silicija v nodularni litini, termodinamične odvisnosti in porazdelitev silicija med žlindro in talino pri redukciji sintrov različne bazičnosti, ki so izdelani na osnovi ljubijskega li-monita in različnih dodatkov manganove rude. Reducirali smo jih s koksom v Tammannovi peči pri različnih temperaturah in časih trajanja poskusov. Obdelali smo tudi proces redukcije v plavžu, pri čemer je ugotovljeno, da se Si02 zelo zgoraj reducira, in sicer prej kot mangan. 2.0 OKSIDACIJA SILICIJA Dolgo časa so mislili, da silicij tvori samo oksid Si02. Odkritje Mendeleevega periodnega sistema in ugotovitev, da se. silicij nehaja v skupini z ogljikom in svincem, je usmerilo raziskave k iskanju nižjih oksidov silicija, ki nastajajo kot produkt redukcije Si02. Literaturni podatki kažejo1, da silicij tvori samo en nižji oksid SiO, čeprav so s sintezo dobljeni v laboratoriju Si304 in Si302. Oksidacija slilicija2 poteka po naslednji enačbi: Si + 02 = Si02; A G? = — 874860 + 182 • T (J/mol); (298-1700) (1) AGo= —913+ 205-T ; (1700-1973) AG3= — 904970 + 200 • T ; (1973 - 2200) * Metalurški inštitut Ljubljana ** Železarna Jesenice *** Originalno publicirano: ŽŽB 23 (1989) 1 **** Rokopis prejet: oktober, 1988 UDK: 669.094.2:669.046.543:622.341.1 ASM/SLA: D11, RMn, Fe, Si 10—52 Na osnovi te enačbe lahko sklepamo, da reakcija poteka od leve k desni strani pri nižjih temperaturah. Redukcija Si02 poteka pri visokih temperaturah v močno reduktivni atmosferi s koksom, ker je Si02 zelo stabilen oksid (slika 1). 0-100 -200- Temperatura v °C Slika 1 Diagram AG° — T oksidacije silicija. Fig. 1 Diagram AG° — T for oxidation of silicion 2.1 Oksidacija silicija v talini Da bi dobili grodelj z nizkim odstotkom silicija, je potrebno voditi proces pri nižjih temperaturah in z bazično žlindro. Pri že majhnem nihanju sestave vložka je precej težav pri procesni tehniki. Za oksidacijo silicija iz taline rabimo kisik. Nastali Si02 gre v žlindro, kjer se veže na CaO in železove okside. Znižanje vsebnosti silicija v talini lahko dosežemo tudi s sodo: [Si] + (Na2C03)— (Na20 • Si02) + [C] (2) Pri tej reakciji se sprošča toplota in sicer 1250 kJ/kg silicija, oziroma 2333 kJ/kg sode. Pri oksidaciji silicija s sodo nastane tudi 2 Na20-Si02 po naslednji reakciji: [Si] + 2 (Na2C03)— (2 Na20 ■ Si02) + 2 CO (3) Pri kontaktu sode s talino potekajo tudi druge redukcije in nastajajo različni reakcijski produkti. Žlindre, ki nastajajo pri reakcijah s sodo, imajo nizke viskoznosti. Reakcije oksidacije silicija pri uporabi sode so ekso-termne, če je izkoristek sode visok. Pri nižjih izkoristkih bo treba upoštevati poleg ogretja sode na delovno temperaturo, disociacijo in redukcijo, kar povzroča endo-termne učinke. Praktični rezultati3 kažejo, da pri uporabi sode pade temperatura za 5 do 6° C na kilogram sode in tono taline. Desiliciranje taline uspešno poteka s pomočjo sintetičnih žlinder na osnovi železovega oksida in kalcijevega oksida ter dodatkov talil. Železovi oksidi služijo kot oksidanti, CaO pa veže nastali Si02. Talila, predvsem CaF2, pa znižuje tališče žlinder in s tem povečuje reakcijsko sposobnost. Namesto čistih komponent sistema CaO-FeOn-CaF2 uporabljajo v železarnah za znižanje vsebnosti silicija v grodlju sekundarne surovine, kot so škaja, razni prahovi in tudi sinter. 3.0 REDUKCIJA Si02 Obnašanje silicija v plavžu in njegova porazdelitev med žlindro in talino je precej odvisno od fizikalnih in kemičnih lastnosti plavžnega vsipa. Če vsip vsebuje kisle, slabo reduktivne rude ali sinter, tedaj se pri temperaturah nastanka primarne žlindre večji del železa nahaja v obliki vvustita, tako da se zaradi prisotnih lahko topljivih železovih silikatov ustvarja zelo zgodaj tekoča kisla žlindra. Apnenec zelo malo sodeluje pri tem procesu. Iz take, lahko topljive kisle žlindre se lahko reducira Si02 z ogljikom iz koksa, pri čemer kovinsko železo zelo močno raztaplja silicij. Ta proces je močno izražen, če so kosi apnenca večje granulacije, ker je težji njihov razkroj, tako da zelo pozno prihaja do nastanka bazične žlindre. Preizkušanci, ki so vzeti iz obratovalnih plavžev, so potrdili take trditve. Vsebnost silicija v grodlju v višjih conah plavža je znašala okrog 2 % več, kot v grodlju pri prebodu. To pomeni, da je železova kovinska faza obogatena s silicijem že v conah, ki ležijo iznad cone nastanka primarne bazične žlindre. Vzporedno je zelo močna termična disociacija apnenca, tako da se z večjimi količinami raztopljenega apnenca v žlindri zmanjšuje vsebnost silicija v godlju, ker Si02 z apnencem tvori stabilne spojine. Pri tem se gro-delj, ki je bogat s silicijem, zadržuje z že reduciranim železom in se odstotek silicija v grodlju postopoma zmanjšuje. V plavžu se Si02 reducira pri relativno visokih temperaturah. V teh conah potekajo poleg redukcije med trdo in plinsko fazo še reakcije, v katerih nastopajo tudi tekoče faze. Železo se zaradi raztopljenega ogljika začne taliti pri nekoliko nižjih temperaturah. Primarno bazična žlindra je že nastala in ostanek trdnega vsipa v glavnem sestoji iz apnenca in koksa. Iz teh razlogov lahko pričakujemo, da bo reakcija v teh conah pretežno med tekočo in trdno fazo, ki so počasnejše od heterogenih reakcij, v katerih sodeluje plinska faza. Proces redukcije Si02 je endotermen in se s povišanjem temperature pospešuje. Če plavžni vsip vsebuje lahko reduktivne rude, bo ruda relativno hitro reducirana. Primarna žlindra, ki ne vsebuje zadostne količine nereduciranega FeO, se bo tvorila pri višjih temperaturah in bo vsebovala zadostne količine apna. Zaradi tega bo stopnja redukcije Si02 znatno manjša, kar pomeni, da bo odstotek silicija v talini manjši. Če plavžni vsip vsebuje bazične ali pa samohodne rudne surovine, potem bo razlika v sestavi primarne in končne žlindre zelo majhna. Pri tem ne moremo pričakovati, da se bo zmanjšala stopnja redukcije Si02, temveč samo železo naogljiči. Ko gre za vpliv Si02 iz koksa na tvorbo žlindre, je znatno odvisen od Si02, ki prihaja z jalovino in dodatki ter tiste količine, ki prihaja s koksom. Če predvidimo, da 70 % Si02 iz koksa prihaja v talino pred pihalicami in če je specifična poraba koksa 650 kg/t grodlja, potem se bazičnost žlindre Ca0/Si02 = 1,38 v sedlu zmanjša na 1,16 v talilniku plavža. Vendar je pri procesu proizvodnje grodlja s kislimi žlindrami (kot je to bilo pri proizvodnji sivega grodlja na štorskem elektro-plavžu) ta sprememba bazičnosti žlindre znatno manjša, in sicer od 0,76 do 0,72. Na osnovi tega lahko zaključimo, da je vpliv Si02 iz pepela koksa znatno večji pri proizvodnji grodlja z bazičnimi žlindrami. Pri izdelavi livarskega grodlja s povečano vsebnostjo silicija bo treba voditi proces s kislimi žlindrami, čeprav se s povečano vsebnostjo silicija povečuje tudi vsebnost žvepla v grodlju. Zato je potrebno razžveplanje grodlja izvršiti zunaj proizvodnega agregata. Kisla žlindra je tažko tekoča in zmanjšuje aktivnosti Si02, tako da je potrebno dodajati Al203, ki v tem primeru deluje kot bazni oksid. Če dodajamo Al203 v bazično žlindro, potem se povečuje aktivnost Si02 in tvori spojine, ki so bolj stabilne kot kalcijev silikat. Količina žlindre tudi vpliva na vsebnost silicija v grodlju. Če je količina žlindre večja, je tudi odstotek silicija v grodlju večji, ker se vsebnost Si02 v žlindri zelo malo spreminja pri isti vsebnosti silicija v grodlju.4 Večja količina žlindre zahteva večjo porabo goriva, zato se pri proizvodnji livarskega grodlja zahteva večji odstotek silicija in večja količina goriva. Silicij se reducira direktno z ogljikom iz koksa, zato je potrebna visoka temperatura v talilniku plavža. Temperatura v talilniku je tem večja, čim večja je temperatura predgretega zraka. Predgreti zrak, ki je obogaten s kisikom, močno povečuje temperaturo v talilniku in vsebnost silicija v grodlju. Reakcija redukcije Si02 v plavžu s CO: Si02 + 2 CO^Si + 2 CO (4) ne more potekati, ker je konstanta ravnotežja zelo majhna in znaša pri temperaturi 1500 "C približno 10~10. Redukcija v glavnem poteka s pomočjo trdega ogljika: Si02 + 2 C = Si + 2 CO (5) Reakcija je endotermna in zahteva veliko toplote in visoke temperature, ker je Si02 zelo stabilna spojina. Raziskave so pokazale, da je odstotek reduciranega Si02 s trdnim ogljikom na 1300 °C komaj 7 %, na 1400 "C 21 % in na 1500 "C 50 %. Železo pri redukciji Si02 služi kot katalizator in zmanjšuje temperaturo redukcije na 1050 "C, kar razlagamo z raztapljanjem silicija v tekočem grodlju. Belo surovo železo vsebuje približno od 0,30 do 1,0% silicija in predvidevamo, da v plavžu redukcija silicija poteka tudi z železom in manganom: Si02 + 2 Fe = Si + 2 FeO (6) Si02 + 2 Mn = Si + 2 MnO (7) Obe reakciji sta endotermni in se s povečanjem temperature pospešuje hitrost redukcije Si02. S termodinamičnega stališča so pogoji v plavžu bolj ugodni za potek reakcije redukcije Si02 z manganom. Iz plavžne prakse je že znano, da se iz vložka z majhno vsebnostjo mangana dobi grodelj z majhnim odstotkom silicija. W. Oelsen in sodelavci5 pa so raziskovali obnašanje Si02 v plavžni atmosferi in ugotovili, da se Si02 zelo zgodaj reducira, in sicer v jašku in sedlu plavža, celo prej kot mangan, tako da silicij reducira mangan. Zato je reakcija (7) reverzibilna. Konstanta ravnotežne reakcije (7) se lahko zapiše v naslednji obliki: KMn,Si = ^l^i] (8) Mn Odvisna je od sestave žlindre in temperature (slika 2). Numerična vrednost konstante ravnotežja KMn Si se zmanjšuje, če bazičnost žlindre Ca0/Si02 narašča, vendar bo treba upoštevati tudi ysebnosti MgO in Al203! Če je žlindra kisla, potem poteka redukcija Si02 hitreje koksa pri večjih volumnih plavža pri proizvodnji grodlja z enakim odstotkom silicija. 4.0 EKSPERIMENTALNI REZULTATI Izdelali smo kisle in bazične sintre, ki so se razlikovali samo po vsebnosti mangana.7 V mešanico za sintranje smo dodajali do 4,5 % manganove rude, da bi ugotovili vpliv mangana, bazičnosti in temperature na porazdelitev silicija med žlindro in talino. Kemične analize sintrov so prikazane v tabeli 1. Redukcijo sintrov smo delali v grafitnih lončkih v Tammannovi peči. V grafitni lonček smo dali spodaj polovico zatehte koksa, v srednjo plast sinter in na vrh drugo polovico koksa. Razmerje med sintrom in koksom je bilo 3:1, kar ustreza praktičnim razmeram koks-sinter pri taljenju vsipa v plavžu. Pretaljevanje smo opravili pri temperaturah 1500, 1550 in 1600°C. Čas trajanja poskusov je bil 30 in 60 minut. Pri kislih sintrih je ves CaO vezan na Si02, tako da je ostanek prostega Si02 vezan na ostale bazne okside, kot so MnO in FeO, medtem ko je pri bazičnih sintrih ves Si02 vezan na CaO. Iz različne vezave Si02 sledi tudi različna stopnja redukcije silicija. Povsem je razumljivo, da je lažja redukcija silicija pri kislih kot pri bazičnih sintrih. Rezultati poskusov (tabela 2 in 3) kažejo, da temperatura, bazičnost sintra in čas trajanja poskusov močno vplivajo na stopnjo redukcije silicija. Redukcija silicija je endotermen proces, tako se s povečanjem temperature povečuje tudi stopnja redukcije, toda začetna temperatura redukcije je nižja pri manjši aktivnosti silicija (slika 1). Pri redukciji kislih sintrov je vsebnost silicija v grodlju 0,28% na 1500°C in 1,56% 1600°C pri trajanju poskusa 30 minut. Vendar se je znatno povečal odstotek silicija v grodlju, ko smo čas trajanja poskusov povečali na 60 minut. Pri temperaturi 1500 °C je znašal 1,28 % in na 1600 °C pa 4,40 % (slika 3). Čeprav je redukcija silicija iz bazičnih sintrov znatno manjša, se potrjuje prejšnja ugotovitev, da je stopnja redukcije silicija odvisna od temperature, bazičnosti sintra in časa trajanja redukcije (slika 4). Tabela 1: Kemična analiza sintra Vrsta sintra Kemična analiza sintra v ut. % Bazičnost sintra Ca0/Si02 Si02 FeO Fe203 CaO MgO AI2O3 P206 MnO S Fekov Fec,i. kisli sinter bazični sinter 14,27 9,38 29,54 19,91 35,90 50,20 7,55 1,77 13,18 2,30 5,72 2,19 0,25 0,29 3,08 2,38 0,052 0,053 0,74 48,1 51,37 0,53 1,41 Tabela 2: Kemične analize grodljev pri pretaljevanju kislih in bazičnih sintrov Vrsta sintra Temp. "C Čas min. Kemična analiza v ut. % (S) (Si) C Si Mn S [S] [Si] kisli sinter 1500 30 4,53 0,28 1,08 0,125 2,8 72,8 1550 30 4,30 0,85 1,80 0,086 5,0 24,9 1600 30 5,52 1,56 2,20 0,078 7,8 11,9 1500 60 5,04 1,28 1,98 0,066 5,0 16,2 1550 60 4,49 1,98 2,54 0,043 9,8 10,1 1600 60 4,30 4,40 2,06 0,051 11,0 3,2 bazični sinter 1500 30 5,26 0,02 2,37 0,007 54,3 789,6 1550 30 5,21 0,04 2,89 0,006 97,7 403,0 1600 30 5,33 0,24 3,72 0,005 118,0 66,6 1500 60 5,20 0,04 2,72 0,006 83,3 391,4 1550 60 5,30 0,25 3,12 0,002 270,0 62,5 1600 60 5,16 0,76 3,00 0,005 124,0 20,7 c £ T Slika 2 Odvisnost KMn a od bazičnosti. Fig. 2 Variation of KM„ Si vvith the basicity kot MnO, toda pri bazični žlindri se lažje reducira MnO kot Si02. To pomeni, da je od bazičnosti žlindre odvisno, ali mangan iz taline reducira Si02 iz žlindre ali pa silicij reducira MnO iz žlindre do vzpostavitve ravnotežja, ki je določeno z numerično vrednostjo KMnSl.' Povečanje vsebnosti silicija v jeklarskem grodlju je odvisno od specifične porabe koksa, kar so pokazali poskusi na manjših in velikih plavžih v SSSR. Na osnovi Dodatkov6, s katerimi razpolagamo, je povečanje odstotka silicija v grodlju za 0,1 % v območju od 1,0 do 2,0 % na plavžu volumna 930 m3 potrebno povečati specifično porabo koksa za 3,02 kg/t; na plavžu volumna 1386 m3 za 5,86 kg/t in na plavžu volumna 2000 m3 kar za 10,70 kg/t grodlja. Iz tega je razvidno, da je potrebna večja poraba Tabela 3: Kemične analize žiinder, dobljenih pri redukciji kislih in bazičnih sintrov Kemična analiza žlindre v ut. % CaO Vrsta sintra Temp. °C Čas min. - - CaO Si02 Al203 MgO MnO FeO S Si02 Kisli sintri 1500 30 23,00 43,36 15,84 6,82 5,52 4,31 0,36 0,53 1550 30 23,70 45,07 15,67 6,46 4,25 3,59 0,43 0,53 1600 30 24,25 39,50 17,50 6,90 2,45 4,67 0,45 0,61 1500 60 24,46 44,23 18,60 6,11 3,50 1,43 0,33 0,55 1550 60 27,34 42,40 19,26 5,50 2,48 1,79 0,42 0,64 1600 60 16,68 29,95 13,27 4,39 2,00 14,37 0,50 0,56 bazični sintri 1500 30 47,10 33,60 8,36 7,37 2,43 1,43 0,38 1,40 1550 30 45,20 34,30 8,31 8,70 1,96 1,07 0,55 1,32 1600 30 47,38 34,00 8,77 7,96 1,06 0,89 0,59 1,39 1500 60 47,66 33,31 7,90 7,20 1,58 2,33 0,50 1,43 1550 60 48,08 33,27 8,31 7,04 0,95 2,15 0,54 1,45 1600 60 47,66 33,43 9,05 7,04 0,73 1,79 0,62 1,43 Silicij močno vpliva na razžveplanje grodlja, saj je pri kislih žlindrah (S)/[S] med 2,8 in 11,0 ter pri bazičnih znatno višji, in sicer od 54,3 do 270,0. Za razžveplanje more naogljičiti. Zato začne potekati naogljičenje za del železa, ki je vezano na žveplo šele, ko železo razžvepla-mo. 1.0 3 0.8 > f 0.6 cn > 0A S 0.2 Bazični sinter CgO = u1 SiOz ' 0 60 min • 30 min 1500 1550 1600 Slika 4 Odvisnost vsebnosti silicija v grodlju od temperature in časa pri redukciji bazičnih sintrov. Fig. 4 Relation betvveen the silicion content in pig iron and the temperature and duration of reduction of basic sinters Kisli sinter S1O2 o 60 min • 30 min 1500 1550 1600 Temperaturo v "C Slika 3 Odvisnost vsebnosti silicija v grodlju od temperature in časa pri redukciji kislih sintrov. Fig. 3 Relation betvveen the silicion content in pig iron and the temperature and duration of reduction of acidic sinters grodlja je potrebno zagotoviti visoko temperaturo, redu-ktivno atmosfero in bazično žlindro. Pri kislih žlindrah je večja redukcija silicija in slabše razžveplanje, pri bazičnih pa boljše razžveplanje in slabša radukcija silicija. Po dosedanjih znanih podatkih je ugotovljeno,8 da aktivnosti silicija in ogljika z naraščajočo vsebnostjo žvepla rasteta, kar pomeni, da višja vsebnost žvepla vpliva tako, da koncentraciji ogljika in silicija padata. Če naraste vsebnost žvepla več, kot so njegove normalne vsebnosti v grodlju, pade vsebnost ogljika še močneje. To pomeni, da med žveplom in ogljikom obstaja fizikalno-kemični odnos, tako, da žveplo znižuje topnost ogljika v železu in nasprotno, ogljik povečuje aktivnost žvepla v železu ter s tem pospešuje proces razžveplanja. Laboratorijski poskusi so pokazali, da se s povečanjem vsebnosti silicija v talini zmanjšuje odstotek ogljika, pri čemer moramo upoštevati tudi vsebnosti žvepla, mangana in fosforja. Pri industrijskih poskusih proizvodnje sivega grodlja ni močno izražen vpliv silicija na naogljičenje zaradi visoke vsebnosti žvepla.9 Železo, ki je vezano na žveplo, se ne 5.0 ZAKLJUČKI Silicij se vedno pojavlja v železovih rudah v obliki Si02 ali v kompleksnih spojinah s CaO, MgO, Al203 in FeO. V glavnem je vsebnost silicija v rudah znatno višja kot CaO, tako je jalovina močno kisla. Silicij se reducira v plavžu z ogljikom iz koksa pri relativno visokih temperaturah. Če je pri redukciji Si02 prisotno kovinsko železo, deluje kot katalizator in znižuje temperaturo začetka redukcije na 1050 °C. Redukcija Si02 je endoterem proces, tako da povečanje temperature pospešuje redukcijo. Pri proizvodnji sivega livarskega grodlja s povečano vsebnostjo silicija je potrebno voditi proces s kislimi žlindrami Ca0/Si02 = 0,8—0,9. Laboratorijski poskusi redukcije kislih in bazičnih sintrov s povečano vsebnostjo mangana s koksom v Tam-mannovi peči pri temperaturah 1500, 1550 in 1600 "C so pokazali, da bazičnost sintra, temperatura in čas trajanja poskusov močno vplivajo na porazdelitev silicija med žlindro in talino. Tudi mangan vpliva na vsebnost silicija v grodlju. Iz plavžarske prakse je že znano, če je v vložku nizek odstotek mangana, se proizvaja grodelj z nizkim odstotkom silicija. Silicij močno vpliva na razžveplanje grodlja, saj je pri kislih žlindrah (S)/[S] med 2,8 in 11,0 ter pri bazičnih znatno višji, in sicer od 54,3 do 270,0. Laboratorijski poskusi so pokazali, da se s povečanjem vsebnosti silicija v talini zmanjšuje odstotek ogljika, pri čemer moramo upoštevati tudi vsebnosti žvepla, mangana in fosforja. LITERATURA 1. P. V. Geld, O. A. Esin: Procesi visokotemperaturnovo vosta-novlenija. 1957, 345—518 2. B. Marinček: Prilog sistematici termodinamike metalurških procesa, Metalurgija, 1977, 3, 3—16 3. J. Lamut, F. Mlakar, V. Tucič: Znižanje silicija v talini za trde valje, Poročilo FNT, VTO Montanistika odsek za metalurgijo, 1984. 4. K. H. Peters, E. Beppler, B. Gerstenberg, U.Janhsen: Stahl und Eisen, 1986, 17, 51-57 5. W. Oelsen, O. Oelsen: Archivfur Eisenhuttenvvesen, 1964, 6, 487-494 6. S. P. Košelev, B. N. Žerebin, P. P. Mišin, A. E. Parenkov, V. S. Švedov: Metalurgija čuguna, 1978, 3, 19—22 7. G. Todorovič, J. Lamut, B. Dobovišek, L. Šketa, M. Tolar, A. Valant: Študij redukcije silicija iz železovih rud, Poročila Metalurškega inštituta, Ljubljana 1987 8. J. S. Justin, M. A. Alter, P. P. Mišin, G. I. Urbanovič, T. V. Miškina, V. A. Saltov: Metalurg, 1982, 11,10—12 9. G. Todorovič, J. Lamut, B. Dobovišek, J. Kramer, J. Zapušek, B. Sedlar, A. Valent: Naogljičenje grodlja med redukcijo, Poročila Metalurškega inštituta, Ljubljana 1985. ZUSAMMENFASSUNG Silizium kommt in dem Hochofen mit dem Eisenerz, mit den Flussmitteln und mit der Koksasche in Form von Si02 oder durch komplexe Verbindungen mit CaO, MgO, Al203 und FeO. Es gibt hautsachlich immer mehr Si02 in den Eržen als CaO so, dass das Nebengestein stark sauer ist. Wenn der Hochofenmoller aus saueren sch-lecht reduzierbaren Eržen oder Sinter zusammengesetzt ist, dan befindet sich bei der Temperatur der Bildung von Primarschlacke der grosste Teil von Eisen in Form von VVustit so, dass vvegen der Anvvesenheit leicht schmelzender Eisensilikate schon sehr fruh flussige sauere Schlacke gebildet wird. Aus solcher Schalcke wird Si02 durch Kohlenstoff aus Koks reduziert vvobei metallisches Eisen Silizium sehr stark in sich auflosst. Laboratorische Versuche der Reduktion von saueren und basischen Sintem mit erhohtem Mn Gehalt mit Koks im Tamman Ofen bei Temperaturen 1500, 1550 und 1600 "C zeigten, dass die Basizitat des Sinters, die Temperatur und die Dauer des Versuches stark die Vertei-lung von Silizium zwischen der Schlacke und Bad beein-flussen. Auch Mangan beeinflusst den Siliziumgehalt im Roheisen. Aus der taglichen Praxis der Roheisengevvin-nung ist bekannt, wenn im Moller ein niedriger Mangan-gehalt ist wird Roheisen mit niedrigem Siliziumgehalt er-zeugt. Bei hoherem Siliziumgehalt in der Schmelze wird der Kohlenstoffgehalt kleiner, vvobei auch der Gehalt von Schvvefel, Mangan und Phosfor berucksichtigt wer-den mussen. Silizium hat einen grossen Einfluss auf die Entschvvefelung von Roheisen, den das Verteilungsve-haltniss (S)//S/ bei den saueren Schlacken ist zvvischen 2,8 und 11,0 gegenuber den basischen, wo es betracht-lich hoher ist und zwar zvvischen 54,3 und 270,0. SUMMARY Silicion arrives into blast furnace with ore, fluxes and coke ash in form of Si02 or complex compounds with CaO, MgO, Al203, and FeO. In general, Si02 content in ores is essentially higher than that of CaO, thus the gangue is acidic. If the blast-furnace burden consists of acidic low-reducible ore or sinter the majority of iron is stili in form of vvustite in the temperature range of forma-tion of primary slag. Thus a low-melting acidic slag is formed due to presence of lovv-melting iron silicates. Si02 from such a slag can be reduced by carbon from coke, and metallic iron dissolves great amounts of sili-con. Laboratory experiments of reduction of acidic and basic sinters with increased content of manganese with coke in Tammann furnace at 1500, 1550, and 1600 °C showed that the sinter basicity, the temperature and du-ration of experiments have a great influence on the Silicon distribution betvveen slag and metallic melt. Also manganese has influence on the silicion content in pig iron. It is knovvn from the blast-furnace practice that low percentage of manganese in burden enables to manu-facture low-silicion pig iron. Increased silicion content in the melt reduces the amount of carbon, but simultane-ously also contents of sulphur, manganese, and phos-phorus must be taken in account. Silicion highly influ-ences the desulphurisation of pig iron since in acidic slags the (S)/[S] ratio is betvveen 2.8 and 11.0 vvhile it is much higher in basic slags where rations from 54.3 to 270.0 were achieved. 3AKJ1K)MEHME KpeMHuPi nocTynaeT b aoMeHHyio neMb c pyaoii, c /itocaMM m c nenenoM KOKca b 0opMe Si02 hr\u we b $opMe KOMn/ienc-Hbix coeflHHeHMM c CaO, MgO, Al203 m FeO. ripoueHT Si02 co-CTaB/ifleT rnaBHbiM 0Čpa30M caMyio 6o/iobujyK> ao/iio nycTofl nopo/ibi b >Ke^e3Hbix pyaax, TaKo 4to nycTan nopoaa o^eHb KMcnan. Ec;im Konoiua flOMHbi coaep>KMT Knc/ibie, ruioxo Boccia-HaB/iMBaeMe >«ene3Hbie pyflbi m/im ar/iorviepaT, to npn TeMnepa-Typax o6pa30BaHMH nepBMMHoro uj/iaKa 6o/ibiuan 4acTb we;ie3a HaXOaMTbCH B <(>OpMe BHDCTMTa TaK, WTO, BC/ie/ICTBMM npMCyTCT-Bun /ienKai±iMMCn cmiwKe^e30 CMnbHO pacTan^nei KpeMHMfi. J1a6opaTopHbie onbiTbi BoccTaHOB/ieHMfl kmc^nx m ochobhwx ar/i0MepaT0B c noBbiiueHHbiM coflep>KaHMeM MapraHiia c ko- kcom b nemi no TaMMaHHy npn TeMnepaiypax 1500, 1550 m 1600°C noKa3ann, hto 0CH0BH0CTb ar^OMepaTOB, TeMnepaTypa m BpeMfl fl/iMTe/ibHOCTM onbiTOB CMnbHO B/iMfleT Ha pacnpeae^e-HMe KpeMHMfl Me>Kfly LunaKOM m pacnnaBOM. MapraHeu TaioKe B/ivifleT Ha co^ep>KaHMe KpeMHMfl b qyryHe. kt3 npaKTMKH Bbino^-HeHMfl aoMeHHoro npouecca M3BecTHO, mto ec/in b KonoiiiM no-MeHHofi nemi hm3kmm npoueHT MapraHua, to nonyHaeTcn nyryH c HM3KMM npOUeHTOM KpeMHHR. VBenMMeHHOe COflep>KaHMe KpeM-HMfl b pacn/iaBe yMeHbiuaeT npoueHT ymepoaa, npn mšm Haao MMeTb bo BHMMaHMM coflep>«aHMe cepbi, MapraHua m 0ocopa. KpeMHM« CMribHO BJinfleT Ha o6eccepMBaHnn 4yryHa m coaepma-HMe cepbi B Knc/ibix mnaKax (S)/[Sj HaxoflHTbcn Me>«fly 2,8 m 11,0, a npti 0CH0BHbix iunaKax ropas^o Bbiwe t. e. ot 54,3 ao 270,0. n. Beprep/L|enbe