Fosforul din oțelul finit este cel mai adesea o impuritate nocivă și afectează proprietățile de serviciu ale metalului. În timpul cristalizării lingourilor sau a pieselor turnate, fosforul este puternic lichidat și eliberat în spațiul intergranular, neomogenitatea rezultată fiind slab eliminată prin metode de tratament termic. Straturile fragile bogate în fosfor din spațiul intergranular reduc proprietățile plastice ale oțelului, în special la temperaturi scăzute (fenomen numit fractură la rece). În oțelurile cu un conținut mai ridicat de carbon, efectul nociv al fosforului este mai pronunțat. Prin urmare, conținutul de fosfor în oțelul electric finit nu trebuie să depășească 0,03 5 … 0,040 %; iar în oțelurile de calitate superioară — 0,020 %.
La topirea oțelului electric, fosforul este de obicei eliminat din metalul topit sub formă de oxid ca urmare a interacțiunii cu oxigenul metalic, zgura, faza gazoasă și este legat în zgura principală în compuși puternici, cum ar fi 4Ca O-P2O5 în conformitate cu ecuația totală
2[P] + 5 (Fe2O) + 4CaO → 4(CaO — P2O5) + 5Fe . Reacția are loc cu degajarea unei cantități semnificative de căldură, în principal la interfața zgură-metal. Procesul de defosforizare a metalelor în unitățile siderurgice este suficient de bine studiat și descris în literatura de specialitate și didactică. Prin urmare, mai jos sunt prezentate doar recomandări pur practice pentru desfășurarea defosforizării și caracteristicile evidențiate ale acestui proces în raport cu diferite tipuri de oțel și tipuri de cuptoare electrice de oțelărie.
În general, condițiile pentru o defosforizare rapidă și de succes a oțelului sunt
- prezența unei atmosfere oxidante în cuptor;
- prezența zgurii oxidante bazice cu mișcare lichidă, activitate ridicată a oxizilor de fier și calciu în zgură;
- formarea rapidă a acestor zgurii;
- suprafață mare de contact între metal și zgură;
- temperatura relativ scăzută a băii;
- activitate scăzută a compușilor fosforici în zgură, obținută prin reînnoirea zgurii;
- cantitatea optimă de zgură.
Procesul de defosforizare devine mai complicat la un conținut ridicat de carbon, mangan și siliciu în topitură, deoarece oxigenul din metal, zgură și faza gazoasă este folosit mai întâi la oxidarea acestor impurități și abia apoi la oxidarea fosforului. Prin urmare, atunci când se utilizează o cantitate mare de fontă brută în încărcătură, pot exista anumite dificultăți în ceea ce privește defosforizarea metalului, în special în cazul cuptoarelor vechi cu putere redusă.
