Az Egri Pedagógiai Főiskola Évkönyve. 1961. (Acta Academiae Paedagogicae Agriensis ; Tom. 7)

III. Tanulmányok a természettudományok köréből - Szűcs László: A kéntelenítés termodinamikai feltételei a Siemens—Martin (S—M) és Linz—Dommanovitz (L—D) acélgyártási eljárásoknál hazai mangán szegény nyersvas alapanyagot feltételezve

dőbe megy át. Továbbá a szabad CaO-tartalom vagy bázicitás mértékéül a szabad OH anionok aktivitása szolgál, és minden olyan anyag, mely ezt növeli, az bázikus. Ez a fogalmazás észszerűnek látszik, különösen akkor, ha arra gondolunk, hogy a vizes oldatok bázicitásának kritériuma az OH anionok aktivitása. E téma befejezéseként itt ki kell hangsúlyoznom, hogy e tárgyalásmódnál az állapotokat szigorúan csak egyensúlyi feltételekre és csak ideális körülményekre vonatkoztattam. Habár a bázikus S-M kemencék salak vas reakciójánál igen gyakran teljesül ez a feltétel, azonban az aadtok messze vannak az ideális állapottól, s ennélfogva nem lepődhetünk meg, ha az egyensúlyi tényezők nem állandók. Ezért használják a szakirodalomban több helyen a K = konstans elnevezés helyett az egyensúlyi arány kifejezést. II. A kéntelenítés termodinamikája az L—D eljárás folyamán Ennek az eljárásnak az a lényege, hogy az oxigén a folyékony nyersvasba egy függőleges csövön keresztül fúvatódik. Az oxigénsugár egy keverődésen megy keresztül, ezért minden irányban azonos menynyiségű oxigént tud mindenfelé biztosítani. Ez a nagymennyiségű oxigén egy nagyon intenzív oxidáló zónát képes biztosítani, ahol az FeS és MnS az alábbi reakcióba lép az oxigénnel : 3 FeS + 5 O, = Fe

3Oi + 3 SO, 3 MnS + 5 O, = Mn

;

jO', + 3 SO, A reakciókból látható, hogy a kén egy része a salakból, valamint a fémből a salakba SO, alakban eltávozik. Az ismertetett kénoxidációs folyamat mechanizmusa az általában alkalmazott acélgyártási eljárásra vonatkozik. A mi esetünkben a folyamat jellege erősen eltér és fennáll annak a lehetősége, hogy a kén oxidációs folyamata közvetlen a fémben, a fém és az oxigén érintkezési felületén megy végbe. Ismeretes, hogy a kén az adag kikészítése folyamán egész sor vegyületet alkothat: SO,, CS, és SO. A szabad energia átszámítása ezen vegyületeknél 1600 C°-on a következő értékeket mutatja: A FSOÜ = — 5 735,22 g-kal/g-mól A Fcsa = — 9 061,25 g-kal/g-mól A Fso = — 53 987,1 g-kal/g-mól Innen ered, hogy oxidációs folyamat alkalmazásával zömében SO, keletkezik. Az SO, és CO szabad energiájának összehasonlításából ered, hogy a CO redukálöként hat az SO,-re, mely egyben oka is annak, hogy a kéntelenítés folyamata lelassul, amikor a karbon nagy sebességgel .590