Десульфурация
Десульфурация - это процесс удаления серы из продуктов железоделательного производства, содержащих ее в растворе в качестве сернистого железа (FеS). Десульфурация осуществляется превращением FеS с помощью извести в сернистый кальций (СаS) при выплавке чугуна и при переделе его в сталь.
1. В доменных печах реакция обессеривания идет при фильтрации капелек чугуна через слой скопленного в горне основного (известкового) шлака. Степень десульфурации зависит от отношения содержания извести в шлаке к кремнезему (обыкновенно это отношение не менее 1,5): чем оно выше, тем чище получается чугун в отношении серы, при условии однако, что шлак обладает достаточной жидкоплавкостью, т. е. перегрет выше температуры плавления. Отсюда видно значение температуры горна: всякое понижение ее влечет за собой получение более сернистого продукта. В доменной печи удается переводить до 95% всей серы в шлак (иногда — еще больше).
2. В процессах передела только в электрических печах возможно получение нежелезистого («белого») шлака, и потому в них только достигается ход указанной реакции до конца и полная десульфурация. В мартеновских печах даже сильно известковые шлаки содержат не меньше 12 % закиси железа (часто больше), и потому достигаемая в них степень десульфурации гораздо ниже, чем в доменной и электрической печах — от 0 (при очень низкой начальной концентрации серы, например 0,02—0,03 %) до 70 % (при исключительно сернистом металле, например, содержащем 0,3 % S), причем всегда в последнем случае конечный металл содержит больше S, чем в первом.
При одинаковой концентрации серы в стали десульфурация тем совершеннее, чем выше отношение извести к кремнезему (обыкновенно не менее 2,5, нередко 3) в шлаке и чем больше длительность процесса кипения ванны.
3. Десульфурация принимает более или менее значительное развитие (в зависимости, главным образом, от концентрации серы в металле) при доставке чугуна от доменной печи к миксеру и при выдерживании в последнем. Здесь посредником для перевода серы в шлак служит содержащийся в чугуне марганец (желательно его иметь 1—1,5 %): он отнимает серу от железа и, будучи очень трудно растворим в металле, всплывает на поверхность его, давая шлак и частью окисляясь.
Сера удаляется в атмосферу в виде сернистого газа, отчего концентрация ее в шлаке понижается, а это вызывает дальнейшее выделение серы из металла. Так как переход серы от железа к марганцу сопровождается выделением тепла, то десульфурация здесь не требует высокой температуры.
1. В доменных печах реакция обессеривания идет при фильтрации капелек чугуна через слой скопленного в горне основного (известкового) шлака. Степень десульфурации зависит от отношения содержания извести в шлаке к кремнезему (обыкновенно это отношение не менее 1,5): чем оно выше, тем чище получается чугун в отношении серы, при условии однако, что шлак обладает достаточной жидкоплавкостью, т. е. перегрет выше температуры плавления. Отсюда видно значение температуры горна: всякое понижение ее влечет за собой получение более сернистого продукта. В доменной печи удается переводить до 95% всей серы в шлак (иногда — еще больше).2. В процессах передела только в электрических печах возможно получение нежелезистого («белого») шлака, и потому в них только достигается ход указанной реакции до конца и полная десульфурация. В мартеновских печах даже сильно известковые шлаки содержат не меньше 12 % закиси железа (часто больше), и потому достигаемая в них степень десульфурации гораздо ниже, чем в доменной и электрической печах — от 0 (при очень низкой начальной концентрации серы, например 0,02—0,03 %) до 70 % (при исключительно сернистом металле, например, содержащем 0,3 % S), причем всегда в последнем случае конечный металл содержит больше S, чем в первом.
При одинаковой концентрации серы в стали десульфурация тем совершеннее, чем выше отношение извести к кремнезему (обыкновенно не менее 2,5, нередко 3) в шлаке и чем больше длительность процесса кипения ванны.
3. Десульфурация принимает более или менее значительное развитие (в зависимости, главным образом, от концентрации серы в металле) при доставке чугуна от доменной печи к миксеру и при выдерживании в последнем. Здесь посредником для перевода серы в шлак служит содержащийся в чугуне марганец (желательно его иметь 1—1,5 %): он отнимает серу от железа и, будучи очень трудно растворим в металле, всплывает на поверхность его, давая шлак и частью окисляясь.
Сера удаляется в атмосферу в виде сернистого газа, отчего концентрация ее в шлаке понижается, а это вызывает дальнейшее выделение серы из металла. Так как переход серы от железа к марганцу сопровождается выделением тепла, то десульфурация здесь не требует высокой температуры.