Электрошлаковый переплав: Учебное пособие (Принцип электрошлакового переплава, технология процесса наплавки слитка, физико-химические процессы при ЭШП, плавление и кристаллизация металла), страница 42

Из таблицы 10 следует, что отработанный флюс повторно использовать нельзя ввиду накопления в нем непрочных окислов. В случае необходимости его можно добавлять к свежему флюсу максимум до 50 %. Вообще же отработанный флюс поступает в ЭСПЦ и используется в качестве разжижителя вместо плавикового шпата.

Таблица 10 - Изменение состава флюса АНФ-6 при ЭШП стали ШХ15 с многократным его использованием

7.4.1 Удаление серы

Степень удаления серы, достигаемая при ЭШП, составляет обычно от 50 до 75 % и определяется содержанием серы в исходном металле. Обычное содержание серы в металле ЭШП колеблется в пределах 0,003 - 0,007 %.

Для эффективного удаления серы необходимы следующие условия:

1) большая поверхность взаимодействия металла и шлака;

2) значительная основность шлака;

3) высокая температура и жидкоподвижность шлака.

Установлено, что контактная поверхность шлака и металла при ЭШП составляет 45 м²/т и резко возрастает с увеличением массы (сечения) выплавляемого слитка. Для сравнения укажем, что межфазная поверхность шлак-металл в дуговых электропечах емкостью 10 - 80 т составляет всего 0,3 - 0,7 м²/т.

Ниже приведены данные, свидетельствующие о влиянии состава шлака на десульфурацию металла при ЭШП.

Содержание серы в электроде, % .............................. 0,032

Количество серы в слитке, %, при использовании шлаков:

АНФ-8...................................................... 0,036

АНФ-1П ................................................... 0,017

АНФ-6 ...................................................... 0,013

АНФ-9 ...................................................... 0,009

АНФ-7 ...................................................... 0,006

Из этих данных видно, что наилучшим десульфуратором является шлак с высоким содержанием свободной окиси кальция - флюс АНФ-7 (CaF₂ - CaO). Дальше по степени убывания десульфурирующей способности следуют флюсы АНФ-9 (CaF₂ -MgO), АНФ-6 (CaF₂ -Al₂O₃) и АНФ-1П (CaF₂). Однако и при использовании флюсов АНФ-1П и АНФ-6, хотя CaF₂ и Al₂O₃ и не являются десульфураторами, эффект десульфурации остается высоким (~ 50 %).

В условиях ЭШП температура шлака значительно выше, чем при других сталеплавильных процессах. В среднем она составляет 1750 – 1800 ^оС (таблица 11).

Ниже приведена температура шлаковой ванны при ЭШП на разных флюсах:

Марка флюса .............................. АНФ-6     АНФ-8      ФН-29

Температура шлака, ^оС ............... 1715        1725        1910

Сера может уноситься из шлака в виде SF₂, SF₆, H₂S, но наиболее вероятная форма SO₂. При плавке на воздухе накопление серы во флюсе обычно не происходит.

В случае проведения ЭШП в “застойной” атмосфере (например, кристаллизатор закрыт крышками) или в атмосфере инертного газа обессеривание происходит слабо.

Таблица 11 - Температура при ЭШП различных сталей на флюсе АНФ-6