Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Шлакообразование и роль шлака в мартеновском процессе

Основные источники образования шлака в мартеновском процессе следующие:

  • продукты окисления примесей чугуна и скрапа — кремния, марганца, фосфора, хрома и др., т.е. SiO2, MnO, Р2O5, Сr2О3 и др.;
  • продукты разъедания футеровки агрегата — MgO и СаО в основных печах и SiO 2 в кислых;
  • загрязнения, внесенные шихтой (песок, глина и др.), т.е. SiO2, Аl2О3; во время заливки жидкого чугуна, хранившегося в миксере, в ковш, а затем в мартеновскую печь попадает некоторое количество миксерного шлака, состоящего (%) из 18-35 SiO2; 2,5-5,0 Al2O3; 3,0-7,0 СаО; 7-2,5 FeO; 17-40 MnO; 7-32 MnS;
  • ржавчина, покрывающая скрап, т.е. Fe3O4, Fe2O3, FeO;
  • добавочные материалы (известняк, известь, железная руда, агломерат, марганцевая руда и др.) — СаО, Fe2O3, MnO, SiO2, Аl2O3 и др.

Таким образом, основная масса мартеновского шлака состоит из следующих окислов: СаО, SiO2, FeO, Fe2O3, MnO, Al2O3, MgO, причем СаО, MgO, FeO, MnO- основные окислы, a SiO2, P2O5 — кислотные.

В каждом конкретном случае приходится учитывать большую или меньшую степень влияния того или иного из перечисленных окислов. Для характеристики состава основного шлака пользуются величиной отношения концентраций в нем основных окислов к кислотным: чаще используют более простое выражение (CaO)/(SiO2). Эту величину называют основностью шлака. Шлаки, в которых величины (CaO)/(SiO2) менее 1,5, называют низкоосновными, для шлаков средней основности (CaO)/(SiO2) = 1,6*2,5 и для высокоосновных шлаков (CaO)/(SiO2) > 2,5. Кислый шлак более чем наполовину состоит из кислотных окислов (кремнезема).

Характеристикой кислых шлаков может служить отношение (SiO2)/(FeO) + (MnO) или (SiO2)/(FeO) + (MnO) + (СаО), которое называют кислотностью шлака.

Как уже отмечалось, сталь в процессе плавки взаимодействует со шлаком; количество и состав шлака, температура, жидкоподвижность и другие его параметры оказывают огромное, а во многих случаях и решающее влияние на процесс плавки и качество металла. В мартеновской печи шлак должен обеспечивать в одни периоды плавки интенсивный переход кислорода из атмосферы печи через шлак в сталь, а в другие - предохранять сталь от окисления. Одновременно шлак должен препятствовать процессам насыщения металла азотом и водородом.

Удаление из металла вредных примесей — серы и фосфора (процессы, протекающие в значительной степени на границе раздела шлак—сталь) — заключается в переводе этих элементов в шлак и создании условий, препятствующих их обратному переходу из шлака в сталь. Изменяя состав шлака, его количество и температуру, можно добиться увеличения или уменьшения содержания в металле марганца, кремния, хрома и других элементов.

Источник [2] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: мартеновское производство стали
Вернуться на главную: Черная металлургия