4.6. Види доменних сплавів

В залежності від призначення чавуни діляться на переробні (для переробки у сталь чи переплаву у чавуноливарних цехах для виробництва литва); ливарні (для отримання литва з чавуну); доменні феросплави (для розкислення сталі при її виробництві). Чавуни, які виплавляють з використанням коксу (як пальне), називають коксовими, а з деревного вугілля – деревновугільними (їх виплавляють у відносно невеликій кількості, переважно в Бразилії).

Переробний чавун (в залежності від призначення) у відповідності із ДСТУ 3133-95 (ГОСТ 805-95) буває чотирьох видів:

• переробний для сталеплавильного виробництва (марки П1, П2);

• переробний для ливарного виробництва ( марки ПЛ1, ПЛ2);

• переробний фосфористий (марки ПФ1, ПФ2, ПФ3);

• переробний високоякісний (марки ПВК1, ПВК2, ПВКЗ).

Залежно від вмісту марганцю, фосфору, сірки та миш’яку переробний чавун ділиться відповідно на чотири групи (1, 2, 3, 4), три класи (А, Б, В), п’ять категорій (1, 2, 3, 4, 5) та трьох класів миш’яка (А, Б, В).

Питання з теми для самостійного вивчення та осмислення

1. Надайте характеристику оксидів доменної шихти щодо хімічної спорідненості до кисню.

2. Які фактори впливають на відновлення кремнію в доменній печі?

3. Які умови сприяють відновленню монооксиду марганцю?

4. Поясніть специфіку відновлення пентаксиду фосфору.

5. В чому полягають особливості впливу шихти із вмістом з’єднань свинцю на роботу печі?

6. Поясніть, чому колообіг цинку в доменній печі є шкідливим явищем?

7. Яким чином відновлюються в доменній печі оксиди міді і нікелю?

8. Назвіть особливості відновлення оксиду Сr₂O₃.

9. Назвіть умови високої степені переходу ванадію в чавун.

10. Дайте характеристику шкідливого впливу з’єднань титану на роботу горна доменної печі.

11. Дайте характеристику сплаву під назвою «чавун».

12. Представте схему утворення чавуну в доменній печі.

13. Які речовини є карбюризаторами в доменній печі?

14. Яким чином впливають на вміст вуглецю в чавуні макродомішки Мп, Сr, Si і P?

5 Утворення і властивості шлаку

5.1 Загальна характеристика шлаку

Крім головного продукту-чавуну, в доменній печі утворюється рідкий шлак, що в значній мірі визначає хід процесів і результати доменної плавки.

Рідкий шлак утворюється в результаті нагріву при опусканні в доменній печі невідновлених оксидів залізорудних матеріалів, флюсів і золи коксу. Головними складовими шлаку є невідновлювані оксиди СаО, MgO, А1₂О₃ і маловідновлюваний SiО₂. В шлаку міститься також невелика кількість FeO, МnО і сульфидів металів.

5.2 Утворення шлаку

Процес шлакоутворення починається із спікання залізорудної частини шихти, із якої вже частково відновилось залізо. При нагріванні ще у твердій фазі із оксидів можуть утворюватися хімічні сполуки, температура плавлення котрих нижче ніж температура плавлення оксидів, що їх складають. При нагріванні рудної частини шихти до температури 1100-1200°С, а іноді і до менших температур хімічні сполуки можуть утворювати рідку фазу, в той час, коли весь матеріал знаходиться у твердому вигляді. В результаті цього і відбувається спікання, тобто фізичне злипання частинок оксидів.

Із подальшим підвищенням температури відбувається розм'якшення рудних матеріалів, пов'язане з оплавленням хоча б незначних ділянок кусків залізорудної шихти, що викликає послаблення внутрішніх, сил зчеплення, деформацію кусків усадження шару дрібних матеріалів, зниження пористості.

При досягненні певних температур розм'якшення речовини розплавляються і переходять в текучий, рухомий стан, тобто утворюється рідкий шлак. Чим ширше температурний інтервал між початком розм'якшення ЗРМ і повним розплавленням шлаку, тим більшу частину по висоті печі займає непроникна для газів маса. Тому інтервал розм'якшення повинен бути якомога вужчим.

Таким чином можна вважати, що область первинного шлакоутворення складається із частково відновлених залізорудних матеріалів, зв’язаних з відновленим металом і шлаком.

Розрізнюють три види шлаку-первинний, проміжний і кінцевий.