3.2.4 Чугуны, выплавляемые в доменных печах

Входящие в состав чугуна в небольших количествах другие элементы (кроме железа и углерода) делят на полезные и вредные примеси. К полезным примесям относят обычно легирующие элементы, которые придают чугуну или получаемой из него стали особые, полезные свойства (повышеннуюпрочность или твердость, жаростойкость, кислотоупорность и т. п.): марганец, кремний, хром, никель, ванадий и др.К вредным примесям относятся элементы, ухудшающие качество металла: фосфор, сера, мышьяк. Содержание в чугу­не некоторых примесей не поддается регулированию и опре­деляется их количеством в шихтовых материалах. Концент­рация других зависит также и от режима доменной плавки (температуры в печи, основности шлака).

Выплавляемые в доменных печах чугуны в зависимости от способа дальнейшего использования делятся на три груп­пы: передельные, литейные и специальные (табл. 12).

Основное количество чугунов, выплавляемых в доменных печах, от­носится к передельным, т. е. используемым для передела в сталь. Пе­редел чугунов в сталь осуществляется в основном кислородно-конвер­терным или мартеновским способами. Особую группу составляют фос­фористые чугуны. В зависимости от содержания фосфора применяют различные технологии передела таких чугунов в сталь.

Характерной особенностью литейных чугунов, т. е. применяемых для производства литых изделий, является высокое содержание в них кремния, в некоторых случаях — и фосфора.Объясняется это прежде всего тем, что эти элементы придают расплавленному чугуну жидко- подвижность, т. е. способность хорошо заполнять форму. Присутствие кремния, кроме того, облегчает выделение углерода в виде тонкодис­персного графита, благодаря чему повышается прочность чугуна.

Таблица 12. Химический состав доменных чугунов

Марка чугуна	Массовое содержание, %
	Si	Мn |	Р	S
	Передельный чугун
П1 П2	0,5—0,9 До 0,5	До 1,5 до 1,5	0,1—0,3 0,1—0,3	0,01—0,05 0,01—0,05
	Передельный фосфористый чугун
ПФ1 ПФ2 ПФЗ	0,9—1,2 0,5—0,9 До 0,5	1—2	0,3—2,0	0,03—0,07
	Литейный коксовый чугун
ЛКО ЛК5	3,26—3,75 0,75—1,25	0,50—1,30 0,50—1,30	0,11—1,20 0,11—1,20	0,02—0,04 0,06—0,07
	Специальный чугун
Ферромарганец доменный* 341** Ферросилиций доменный	До 2 До 2 9—13	70—75 20—25 до 3	0,35—0,45 0,22 до 0,2	0,03 0,03 0,03

Мар­ганец и хром препятствуют выделению графита и поэтому являются не­желательными примесями. Высокое содержание фосфора допускается лишь в чугунах, применяемых для производства неответственных отли­вок сложной формы. Литейные чугуны должны иметь минимальное со­держание серы, которая увеличивает усадку металла при его затвердевании. В некоторых случаях это приводит к возникновению трещин в отливке.

Специальные чугуны имеют высокое содержание легирующих ком­понентов кремния и марганца и используются в качестве ферросплавов. В связи с тем, что литейные и особенно специальные чугуны требуют для своего получения повышенного расхода кокса, их производят в ог­раниченных количествах.