Внепечная обработка чугуна

Внедоменную десульфурацию и дефосфорацию чугуна осуществляют в ковшах миксерного типа, находящихся непосредственно в сталеплавильном цехе. Эффективно и одновременно эти процессы могут быть осуществлены при низком содержании в чугуне кремния (не более 0.03 %). Это связано с тем, что процессы десульфурации и дефосфорации протекают при различных технологических условиях. Для снижения содержания серы должны быть повышенная температура и низкий окислительный потенциал, для дефосфорации эти условия противоположны.

Для обескремнивания жидкий чугун обрабатывают на желобе доменной печи или в ковше окалиной, агломерационной пылью, известью и содой.

Для снижения содержания серы в ковш, наполненный чугуном, вдувают порошкообразные реагенты (магний, кальцийсодержащие соединения и сплавы, соду). Вдувание производят природным газом, воздухом или азотом.

Фосфор из чугуна удаляют при помощи шлаков, которые образуются из порошкообразных смесей оксидов железа (окалина, железная руда) с известью, плавиковым шпатом или содой, вдуваемых струей кислорода. Для получения в малокремнистом (менее 0,03 % Si) чугуне низкого содержания серы и фосфора необходимо из ковша 1-2 раза скачивать шлак.

Эффективность рафинирования чугуна повышается при одновременном использовании двух автономных форм. Через одну фурму вдувают порошкообразные реагенты в глубь ковша для удаления Р и S, через другую — обдувают поверхность чугуна. После снижения содержания фосфора, на 0,01 % подачу кислорода прекращают и производят только десульфурацию вдуванием реагентов через первую фурму. Для сокращения времени десульфурации используют также две независимые одна от дугой фурмы, через которые вдувают магний, карбид кальция или другие реагенты, на основе извести. Время десульфурации при конечном содержании серы в чугуне 0,003 % и менее сокращается более, чем в два раза.

Указанные технологические приемы снижения в чугуне серы и фосфора широко используют на заводах Швеции, Германии, Японии, Финляндии и др. На металлургическом комбинате «Азовсталь» (Украина) продувка в ковше природным газом с магнием обеспечивает содержание серы в чугуне не более 0,003 %.