Десульфурация сплавов железа

Установка по десульфурации чугуна магниевой проволокой на металлургическом комбинате Азовсталь

Файл:Десульфурация.ogg Десульфурация (от де… и Шаблон:Lang-lat — сера), десульфуризация, обессе́ривание — физико-химические процессы, способствующие удалению серы из расплавленного чугуна или стали.

Значение десульфуризации

Сернистые соединения в стали снижают её механическую прочность и свариваемость, а также ухудшают её электротехнические и антикоррозионные свойства. В случае, если не удалять серу из металлов, то при их кристаллизации и дальнейшем охлаждении будет наблюдаться выделение сульфида и закиси железа. Чистый FeS имеет температуру плавления 1190 °C, а оксисульфидный расплав имеет эвтектику с температурой затвердевания приблизительно равной 985 °C, что намного ниже температуры плавления металла (~ 1500 °C). Это способствует тому, что при кристаллизации сульфид и оксисульфид железа выделяется в жидком виде, что приводит к смачиванию твердого металла и образованию неметаллических плёнок, снижающих прочность металла при температурах красного кипения (данное явление приводит к разрушению слитка или листа при горячей пластической деформации называется красноломкостью). Прочность стали также снижается и при низких температурах (до —30 °C).

Внедоменная десульфурация

Внепечное обессеривание чугуна было предложено британским металлургом Эрнестом Сенитером в 1890-е гг., однако широкое распространение оно получило лишь в 1960-е гг.

Производится после окончания периода кипения металла и проходит в две стадии:

• прочное связывание серы в сульфиды и их переход в шлак
• взаимодействие сульфидов с основаниями.

$𝖥𝖾𝖲\mathsf{+}𝖢𝖺𝖮\mathsf{\to }𝖢𝖺𝖲\mathsf{+}𝖥𝖾𝖮$

Эффективными десульфуризаторами для ковшовой обработки чугуна являются оксид кальция, карбид кальция, сода, также в разное время использовались или используются флюорит, магний, Шаблон:Не переведено, поваренная соль, карбонаты и хлориды магния и кальция, а также разнообразные их комбинации.

Условия

Для наиболее полного обессеривания металла необходимо соблюдение следующих условий:

• высокая температура;
• высокая основность и жидкоподвижность шлака;
• низкое содержание кислорода в шлаке и металле;
• минимальное содержание серы в газовой фазе;
• скачивание шлака.

Литература

• Шаблон:Книга