§ 2. Внедоменная дефосфорация чугуна

Для удаления из жидкого чугуна фосфора используют обычно или смеси прокатной окалины (или железной руды) с из­вестью и плавиковым шпатом, или соду, или вдувание извес­ти в потоке кислорода (рис. 218).

При обработке смесями оксидов железа и извести идет реакция

2Р + З(СаО) + 5FeO = ЗСаО • P₂O_s + 5Fe;

при обработке содой реакция

4[Р] + 5Na₂C0₃ = 5Na₂0 • 2P₂O_s + 5С.

647

Рис. 219. Зависимость AG от тем­пературы для реакции окисления углерода (J) и кремния (2)

Рис. 218. Схема установки для де-фосфорации чугуна содой: 1 — ковш; 2 — крышка; 3 — конвер­тер (подача реагентов без Вдува­ния); 4, 5, б — питатель и бунке­ры для соды и для окалины; 7 — пневмонагнетатель; 8 — бункер; 9 — отбор проб, измерение темпе­ратуры; 10 — подъемные устройст­ва; 11 — кислородная фурма; 12 — фурма для вдувания порошка; 13 — зонт для улавливания пыли; 14 — металл; 15 — шлак

Опыт показал, что при наличии в чугуне кремния введение как оксидов железа, так и соды сопровождается энергичным его окислением

[Si] + 2(FeO) = Si0₂ + 2Fe

[Si] + Na₂C0₃ = Na₂0 • Si0₂ + С

2[Si] + 2Na₂C0₃ = 2Na₂0 ■ Si0₂ + 2CO.

Процесс дефосфорации чугуна начинается Лишь после уда­ления кремния. Поэтому во всех случаях, когда проводится операция дефосфорации, ей предшествует проведение обес-кремнивания.

§ 3. Проведение обвскремнивания и дефосфорации чугуна

Операция внедоменного обескремнивания чугуна позволяет решать следующие задачи: 1) более эффективно использовать реагенты, вводимые для десульфурации и дефосфорации; 2) организовать последующее ведение плавки в конвертере с минимальным количеством шлака ("малошлаковая" или "бес­шлаковая" технология). Для удаления кремния обычно ис­пользуют обработку жидкого чугуна прокаткой окалиной или какими-либо иными железорудными материалами, которые вво­дят или сверху на желоб доменной печи, или в ковш.

AG° = -282377 + 49Д1Г Si

AG⁰ =262074-253,127. С

В процессе обработки окисляются кремний и углерод [Si] + 2/3Fe₂0₃ = = (Si0₂) + 4/3Fe; [С] - 2/3Fe₂O_s = = 2CO + 4/3Fe;

Если давление в реакционной зоне заметно меняется и отличается от 0,1 МПа, то соотношение между AG⁰, и AG°

изменяется: AG = AG⁰ + 4,575Т ■ lg K_p. Для реакции окис­ления кремния К_р = 1 и AG = AG⁰ (в реакции газовая фаза не участвует и изменение давления значения не имеет). Для реакции же окисления углерода изменение давления имеет существенное значение

AG_c = AG0=4,575r.lg(^_oA-a^_O3).

Соответствующие расчеты представлены на рис. 219. При подаче реагентов не на поверхность, а в глубь металла, под давлением, соотношение скоростей окисления кремния и углерода меняется (затрудняются условия удаления углеро­да), основная доля окислителя расходуется на окисление кремния. Кроме того повышению скорости окисления кремния способствует барботаж металла при вдувании.

Барботаж ванны и интенсивное при этом ее перемешивание способствуют начинающемуся после обескремнивания процессу окисления фосфора. Использование метода вдувания реагента весьма эффективно при введении в глубь ванны порошко­образной соды; степень полезного использования вводимого натрия при этом приближается к 100 %.

-126	поо	1500 №00 fC
	V- 1	i i
4-w 4 -г/о	:	—^s^^^iWto
-2S2	|	оцмпа —1 J—. .

isoo noo woo то т,к

648

649