Окисление и восстановление фосфора. Условия его удаления из расплаве стали.

Фосфор растворяется в железе в значительных количествах, и эта реакция сопровождается выделением тепла:

Фосфор явл-ся вредной примесью в сталях:

1)значительно расширяет двухфазную область ликвидус-солидус ,что при кристаллизации слитка приводит к сильной ликвации(неоднородности хим. состава).

2)хрупкие прослойки ,богатые фосфором снижают пластические свойства стали ,особенно при низких t-рах, т.е. вызывают хладноломкость.

В шихту сталеплавильных печей P попадает с расплавом доменного чугуна, в составе стального лома и ферросплавов.

Растворенный в Me-ле P может окисляться кислородом газовой фазы, кислородом закиси железа и кислородом, растворенным в Mе-ле:

При этом все р-ии сопровождаются выделением теплоты.

В случае окисления фосфора газообразным кислородом выделяется максимальное количество тепла.

Чтобы удалить фосфор из Mе и удержать его в шлаке необходимо снизить активность в шлаке .Это достигается наведением высокоосновного шлака с помощью добавок . Основная составляющая извести реагирует с с образованием устойчивого соединения:

∙

∙

Поэтому при протекании реакции со шлаком, содержащим оксиды железа и оксиды кальция получаем

При продувке сталеплавильной ванны газообразным кислородом в присутствии извести также происходит образование этих соединений :

В ряде случаев для ускорения дефосфорации прибегают к вдуванию в расплав порошкообразной извести в струе кислорода.

Условия для удаления фосфора из расплава:

1. Наличие высокоосновных шлаков

2. Повышенное содержание в шлаках

3. Низкая t-ра расплава

4. Низкое сод-ие фосфора в шлаках.

При плавке в кислых печах, где удаление фосфора невозможно, необходимо использовать шихтовые материалы чистые по фосфору, чтобы суммарное содержание фосфора в шихте было на 0.01% меньше, чем допускается для выплавляемой марки стали.