Основные принципы получения заданного содержания фосфора в стали

Одношлаковый режим дефосфорации металла при использовании обычных известково-железистых шлаков, образующихся при окислительном рафи-нировании, позволяет получать из малофосфористого чугуна сталь обыкновенного качества с любым содержанием углерода и низкоуглеродистую качественную сталь. Получение высококачественной стали из малофосфористого чугуна и стали обыкновенного качества из высокофосфористого чугуна возможно только при использовании двушлаковой технологии.

В связи с возможностью рефосфорации при раскислении, выпуске и разливке стали концентрация фосфора в металле в конце плавки должна быть меньше, чем допускается маркой выплавляемой стали.

Для уменьшения рефосфорации металла рекомендуется:

1. Отказаться от раскисления металла в сталеплавильном агрегате и перенести эту операцию в ковш.

2. Во время выпуска с максимально возможной полнотой отделять от металла печной шлак.

3. Загущать попавший в ковш шлак присадками извести, доломита и др.

Следует также помнить, что повышенным содержанием фосфора отличаются некоторые марки ферромарганца и силикомарганца.

Окисление и восстановление хрома

Роль хрома в сталеплавильных процессах

Растворенный в твердом железе хром существенно изменяет физические, механические, химические и технологические свойства металла. По этой при-чине хром широко используется в сталеплавильном производстве в качестве легирующего элемента. Более 80% от общего числа марок легированной стали содержат в своем составе хром, содержание которого изменяется от 1 – 2 до 25 – 30%.

В углеродистой стали содержание хрома до 0,3% не является браковочным признаком.

В некоторых марках стали хром является нежелательной примесью и его содержание ограничивают 0,15 – 0,2%. В канатной стали содержание хрома не должно превышать 0,05 – 0,1%, т.к. при более высоком его содержании ухудшается пластичность металла.

Основные физико-химические свойства хрома

Хром имеет температуру плавления равную 1825^оС. В жидком и твердом железе хром обладает неограниченной растворимостью. При взаимодействии с железом хром не образует устойчивых химических соединений, поэтому растворение его в железе сопровождается малым тепловым эффектом. Для реакции

Имеются результаты исследований, согласно которым реакция (16.1) протекает без заметного теплового эффекта.

Обладая сравнительно высоким химическим сродством к кислороду, хром в сталеплавильных ванных интенсивно окисляется, особенно при низких температурах начального периода плавки. При взаимодействии с компонентами основных сталеплавильных шлаков оксиды хрома образуют химические соединения типа шпинелей (MeO*Cr₂O₃), которые отличаются высокими температурами плавления (1800 – 2000^оС) и ограниченной растворимостью в сталеплавильных шлаках. Поэтому при высоком содержании хрома в металлической шихте возможно образование гетерогенных, малоподвижных, склонных к пенообразованию шлаков. Наличие таких шлаков резко ухудшает условия ведения плавки, особенно в мартеновских печах, в которых нагрев металла осуществляется через слой шлака. В связи с этим существуют пределы допустимого содержания хрома в металлической шихте не только в случаях, когда хром в выплавляемой стали является нежелательной примесью, но и при выплавке легированной хромом стали.