2015-08-21
507
Сущность процесса
Сталь - это сплав железа с углеродом, содержание углерода в котором 0,006… 2,14 %.
Сталь отличается от чугуна меньшим содержанием углерода, кремния, марганца, примесей серы и фосфора (табл. 1). Исходные материалы для получения стали - передельный чугун и стальной лом (скрап).
Таблица 1
Состав передельного чугуна и низкоуглеродистой стали, %
| Материал | C | Si | Mn | P | S |
| Передельный чугун | 4,0…4,4 | 0,76…1,26 | до 1,75 | 0,15…0,3 | 0,03…0,07 |
| Сталь низкоуглеродистая | 0,14…0,22 | 0,12…0,3 | 0,4…0,65 | 0,05 | 0,055 |
Сущностью передела чугуна в сталь является уменьшение содержания углерода и других элементов и перевода их в шлак или газы.
Процесс получения стали является окислительным. Кислород поступает или из атмосферы, или из железной руды, или из других окислителей, либо ванну жидкого чугуна продувают чистым кислородом.
В первую очередь окисляется железо, так как его содержание в чугуне максимально: образуется закись железа FeO. Одновременно с железом
окисляются Si, P, Mn, C и др. Образующийся оксид железа при высоких температурах отдает свой кислород более активным элементам - примесям в чугуне, окисляя их и переводя в шлак при взаимодействии с флюсами. Реакции окисления примесей идут с выделением большого количества тепла. После почти полного выгорания кремния и марганца, когда жидкий металл хорошо разогрет, начинается окисление углерода, что сопровождается некоторым понижением температуры жидкого металла. Когда содержание углерода в жидкой ванне достигает оптимального значения, продувку прекращают, и в ванну вводят раскислители (ферромарганец, ферросилиций или алюминий) для понижения содержания кислорода (который находится в виде закиси железа FeO и охрупчивает металл).
