Defosforizarea și desulfurarea metalelor

Într-o baie cu convertor de oxigen, fosforul este oxidat atât de oxigenul gazos, cât și de oxigenul dizolvat în metal.

Oxidul rezultat P2O5 interacționează cu (FeO) pentru a forma fosfat de fier:

Cu toate acestea, compusul format este fragil. Pentru a asigura o defosforizare profundă a metalului, este necesar să se lege P2O5 din zgură în fosfat de calciu:

Astfel, reacția de defosforizare totală în condiții de baie cu convertor de oxigen este descrisă de ecuația (53), iar constanta de echilibru de ecuația (54). Pentru o defosforizare metalică reușită, este necesar să se asigure producerea de zgură activă de calcar-fier.

În prima perioadă de suflare, zgura conține o cantitate mare de oxizi de fier. Ulterior, în timpul dezvoltării procesului de oxidare a siliciului, manganului și carbonului, conținutul acestora scade și abia la sfârșitul suflării crește din nou. Astfel, condițiile termodinamice pentru reacția de defosforizare în funcție de compoziția zgurii sunt asigurate la începutul și la sfârșitul suflării, iar în funcție de condițiile de temperatură numai la începutul suflării.

Desulfurarea metalelor

O parte din sulful din convertorul de oxigen din zona de alimentare cu oxigen gazos este oxidat la SO2 și este antrenată de gaze:

Aproximativ 5 până la 15% din sulful din încărcătura inițială este eliminat prin reacție (197). Principala cantitate de sulf este eliminată ca urmare a transferului său de la metal la zgură:

sau [FeS] = (FeS). (199)

Coeficientul de distribuție a sulfului Ls = (%S)/[%S] crește odată cu creșterea conținutului de carbon și siliciu al metalului.

Pentru a asigura desulfurarea metalului, sulful din zgură trebuie să fie legat în sulfuri puternice, în principal sulfură de calciu:

(FeS) + (CaO) = (CaS) + (FeO). (200)

Trecerea sulfului de la metal la zgură este un proces de difuzie și se desfășoară relativ lent. Este accelerată de amestecul metalului și al zgurii, de temperatura ridicată și de vâscozitatea scăzută a zgurii.

Condițiile cele mai favorabile pentru desulfurare sunt create spre sfârșitul suflării, când se formează zgură calcaroasă omogenă.

Cu toate acestea, din cauza rapidității procesului de conversie a oxigenului, este imposibil să se asigure desulfurarea profundă a metalului. De obicei, în convertorul cu oxigen, 30-50% din sulf este eliminat din conținutul său inițial în încărcătură, iar conținutul de sulf în metalul finit este de 0,025-0,04%. Dacă este necesar să se obțină oțel cu un conținut mai scăzut de sulf, oțelul este tratat cu zgură sintetică de calcar-alumină.

Data ultimei actualizări: 7-21-2024