ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
58
На науглероживание оказывает влияние также состав чугуна и шлака: чем
больше кремния и меньше марганца, тем меньше степень науглероживания;
чем кислее шлак, тем он более вязкий и дольше задерживается на поверхности
кусков кокса, тем меньше чугун насыщается углеродом.
Содержание серы в жидком чугуне, как это видно из табл. 2.3, может зна-
чительно увеличиваться (в 1,5 – 2 раза) при плавке чугуна с кислыми шлаками
на холодном воздухе, но может и уменьшиться при работе с основными шлака-
ми на горячем воздухе. Сера относится к числу вредных примесей чугуна, она
находится в чугуне в виде MnS и FeS и понижает характеристики прочности и
пластичности, поэтому стараются, чтобы в чугуне её количество было не более
0,12%. При большем содержании заметно ухудшаются литейные свойства
чугуна.
Главными источниками повышения серы в металле являются кокс, с ко-
торым вносится 70 – 80% серы, металлозавалка (20 – 30%) и известняк
(около 1%). Уменьшения содержания серы в чугуне можно добиться пониже-
нием расхода кокса, применением низкосернистого кокса, повышением темпе-
ратуры выплавляемого чугуна, присадкой в шахту карбида кальция (СаС
2
) при
пониженном расходе кокса. Карбид кальция, сгорая в области фурм, значитель-
но повышает температуру чугуна, шлака и газовой фазы, улучшает условия об-
мена между чугуном и шлаком, повышая в нём растворимость серы. Частично
локализовать вредное влияние серы можно марганцем, который образует MnS с
температурой плавления 1620
°
С и значительно большим удельным объёмом,
чем жидкий чугун. В основной массе MnS всплывает в шлак. Даже оставшись в
чугуне, MnS образует обособленные включения, не оказывающие значительно-
го влияния на прочность чугуна. Значительного снижения содержания серы в
чугуне можно добиться при работе вагранки с основной футеровкой и основ-
ными шлаками при подогреве воздуха.
Фосфора в топливе нет и попадает он в чугун только из металлической
завалки. Снизить его содержание в чугуне можно при плавке в вагранке с ос-
новной футеровкой с использованием в виде флюса смеси известняка и желез-
ной руды. Реакция обесфосфоривания полнее протекает при «холодном» ходе
вагранки, когда температура чугуна на жёлобе печи не превышает
1300 – 1350
°
С. Если требуется повысить содержание фосфора в жидком чугуне,
в шихту добавляют апатитовую руду (1% руды позволяет поднять содержание
фосфора на 0,1%).
При необходимости добавки легирующих элементов в чугун для повы-
шения его качества, следует учитывать, что никель и медь можно присаживать
в шихту в виде природно-легированных материалов или чистом виде (они не
угорают).
Состав и свойства ваграночного шлака оказывают существенное влияние
на характер плавки и свойства полученного металла. Шлак образуется в ва-
гранке из следующих компонентов (в % от массы металла): угар элементов 1 - 2
(кремний угорает от 0 до 20% от общего количества, марганец от 10 до 30%,
