Десульфурация в доменной печи
Десульфурация — это процесс удаления серы из чугуна в доменной печи. Сера присутствует в железной руде и коксе, используемых при производстве чугуна, и может ухудшить его качество.
Происходят различные реакции десульфурации:
1. Реакция с оксидом кальция (CaO)
CaO + S → CaS + O
CaS является нежелательным продуктом, который может привести к образованию пятен в готовом металле.
2. Реакция с углеродом (C)
C + S → CS
CS улетучивается из расплава.
3. Реакция с кремнием (Si)
Si + S → SiS
SiS улетучивается из расплава.
4. Реакция с марганцем (Mn)
Mn + S → MnS
MnS присутствует в чугуне в виде включений.
Факторы, влияющие на десульфурацию:
Содержание серы в исходных материалах: Более высокое содержание серы требует более интенсивной десульфурации.
Состав шлака: Содержание CaO в шлаке должно быть достаточным для связывания серы в CaS.
Температура: Более высокие температуры способствуют десульфурации.
Характер дутья: Горячий дуть способствует образованию CO, что повышает содержание углерода в чугуне и, следовательно, скорость десульфурации.
Всплески чугуна: Всплески создают поверхность контакта между чугуном и шлаком, что улучшает десульфурацию.
Методы десульфурации:
Использование флюсов с высоким содержанием CaO: Доломит и известь используются для повышения содержания CaO в шлаке.
Инъекция углеродистых материалов: Карбид кальция и угольная пыль вводятся в расплав для увеличения содержания углерода и ускорения десульфурации.
Использование сернистого марганца: Этот материал вводится в чугун для связывания серы в MnS.
Двухступенчатый процесс: Чугун сначала обрабатывают сернистым марганцем, а затем флюсами с высоким содержанием CaO.
Эффективная десульфурация необходима для получения высококачественного чугуна с низким содержанием серы.