Краткие сведения о физико-химических процессах производства стали, страница 9

Эта реакция, как и реакция удаления фосфора, может идти до определенного равновесного состояния. После достижения равновесия удаление серы из металла происходить не будет.

Полноту протекания реакции часто характеризуют коэффициентом распределения серы между шлаком и металлом (S)/[S].

Более полному удалению серы, т.е. сдвигу равновесия реакции вправо, способствуют высокая основность шлака и низкое содержание в нем FeO.

Потому что тепловой эффект реакции близок к нулю, изменение температуры практически не вызывает смещения ее равновесия.

Полнота десульфурации так же, как и дефосфорации, зависит от скорости протекания реакции и возрастает при увеличении поверхности контакта металл–шлак, т.е.  улучшении их перемешивания и снижении вязкости шлака.

Повышение температуры способствует удалению серы, потому что вследствие снижения вязкости шлака десульфурация происходит с большей скоростью.

Увеличение количества шлака также обеспечивает получение более низкого содержания серы в металле.

Потому, что конвертерные шлаки содержат большое количество FeO, условия для протекания реакции десульфурации в кислородном конвертере неблагоприятные и десульфурация получает ограниченное развитие.

При продувке сверху коэффициент распределения (S)/[S] составляет 2–12; степень десульфурации, т.е. доля удаленной серы, % от исходного содержания не превышает 30–40%.

Раскисление стали. В конце продувки металл в конвертере содержит 0,03–0,08% растворенного кислорода, в твердом железе при комнатной температуре растворимость кислорода, т.е. количество, которое может удерживаться в растворе, не превышает 0,003 %.

Если не удалить этот избыточный кислород, то он выделится в процессе затвердевания из твердого металла, что вызовет возникновение многих дефектов.

К их числу относятся:

1)  красноломкость, вызываемая выделением оксидных пленок по границам зерен при кристаллизации;

2)  пузыри, образующиеся в результате взаимодействия растворенного кислорода с углеродом;

3)  старение стали;

4)  наличие большого количества оксидных неметаллических включений, вызывающих снижение ударной вязкости и ряда других механических свойств стали;