Дефосфорация металла в окислительный период
Фосфидные эвтектики, выделяющиеся по границам зёрен легкоплавки, охрупчивают сталь, снижают вязкость и увеличивают хладноломкость. Эти недостатки вредны для всех марок стали, кроме автоматных. Поэтому предел содержания [P] ограничивается 0,05%, а в некоторых случаях – (0,008 – 0,015%).
Реакция дефосфорации имеет вид:
2[P] +5(FeO)+4(CaO) = (4CaO.P2O5)+5Fe
КР= а([СаО]4 . P2O5)/a2[P] . a5(FeO) . a4(CaO)
Сильное снижение значения, т.е. интенсивная дефосфорация, как видно по уравнению, обеспечивается пятой степенью а(FeO) и четвёртой а(СаО) . Следовательно, высокая концентрация этих компонентов в шлаке является непременным условием дефосфорации.
Однако в связи с тем, что радиус иона Fe2+ значительно меньше радиуса РО43–, эти ионы не могут дать устойчивой и прочной структурной конфигурации. В этой связи соотношение (СаО)/(FeO) должно быть оптимальным, около 3, и это тем заметнее, чем выше основность (В).
Снижение окислительного потенциала шлака или восстановительный характер атмосферы приводят к ревосстановлению фосфора, поэтому шлак окислительного периода плавки в большинстве случаев (кроме плавки на чистой шихте или собственных отходах) удаляют, скачивают, и наводят другой, на котором ведут восстановительный период.
Поскольку равновесие реакции окислительной дефосфорации сильно смещается влево при повышении температуры, её поддерживают в строгом режиме (необходимого минимума).
Условия необходимые для успешного удаления фосфора:
- Высокая основность шлака.
- Высокая степень окисленности шлака (FeO).
- Низкая температура.
- Оптимальное соотношение (СаО)/(FeO).
Скачивание шлака.