Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 45 стр.

плавильную печь добавляют железную руду, окалину, содержащие оксиды же-
леза.
      Скорость окисления примесей зависит не только от их концентрации, но и от
температуры металла и подчиняется принципу, в соответствии с которым хи-
мические реакции, выделяющие теплоту, протекают интенсивнее при более
низких температурах, а реакции поглощающие теплоту, протекают активнее при
высоких температурах. Поэтому в начале плавки, когда температура металла
невысока, интенсивнее идут процессы окисления кремния, фосфора, марганца,
протекающие с выделением теплоты, а углерод интенсивно окисляется только при
высокой температуре металла.
      Наиболее важной задачей этого этапа является удаление фосфора. Для этого
необходимо проведение плавки в основной печи, в которой можно использовать
основной шлак, содержащий СаО, применяемый для удаления фосфора. В ходе
плавки фосфорный ангидрид Р2О5 образует с оксидом железа нестойкое
соединение (FeO) 3 ⋅ P2 O 5 . Оксид кальция СаО более сильное основание, чем оксид
железа. Поэтому при невысоких температурах он связывает ангидрид Р2О5 в
прочное соединение (CaO) ⋅ P2 O 5 , переводя его в шлак. Для удаления фосфора из
металла шлак должен содержать достаточное количество оксида железа FeO. Для
повышения содержания FeO в шлаке в сталеплавильную печь в этот период
плавки добавляют железную руду, окалину, наводя железистый шлак. По мере
удаления фосфора из металла в шлак содержание его в шлаке возрастает. В
соответствии с законом распределения, когда вещество растворяется в двух
несмешивающихся жидкостях, распределение его между этими жидкостями
происходит до установления определенного соотношения постоянного для данной
температуры. Поэтому удаление фосфора из металла замедляется и для более
полного удаления фосфора из металла шлак, содержащий фосфор удаляют, и
наводят новый со свежими добавками СаО.
      Второй этап. Этап начинается по мере прогрева металлической ванны до
более высоких температур, чем на первом этапе. При повышении температуры
более интенсивно протекает реакция окисления углерода, проходящая с
поглощением тепла. Для окисления углерода на этом этапе в металл вводят зна-
чительное количество руды, окалины или вдувают кислород.
      Образующийся в металле оксид железа реагирует с углеродом и пузырьки
оксида углерода СО выделяются из жидкого металла, вызывая кипение ванны.
При кипении ванны:
      - уменьшается содержание углерода в металле;
      - выравнивается температура и состав ванны;
      - удаляются частично неметаллические включения в шлак.
     Все это способствует повышению качества металла.
     В этот же период создаются условия для удаления серы из металла. Сера в
ванне находится в виде сульфида железа, растворенного в металле [FeS] и шла-ке
(FeS). Чем выше температура, тем большее количество FeS растворяется в шлаке
или больше серы переходят из металла в шлак. Сульфид железа, раство-ренный в
шлаке, взаимодействует с оксидом кальция СаО, также растворенным в шлаке,
образуя соединение CaS, которое растворимо в шлаке, но не растворя-ется в
металле. Таким образом сера удаляется в шлак.