Вопрос № 14. Дефосфорация металла в окислительный период (пять основных условий удаления фосфора).

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

а([СаО]^{4 .} P₂O₅)

К_Р=

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.