ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
59
железо от 0,25 до 1,5%); оплавление футеровки 0,4 - 3; приставший к шихте пе-
сок и формовочная смесь 2; зола топлива 1 - 2; флюсы, которые вводят для по-
нижения вязкости шлака, 2,504 (они полностью переходят в шлак). Таким обра-
зом, образуется 6 - 8% шлака от массы жидкого чугуна примерно следующего
состава (для кислого процесса), %: 40 – 60 кремнезёма; 20 – 35 извести;
5 – 20 глинозёма; 1 – 5 магнезии; 0,5 – 10 закиси железа; 1 – 5 закиси марганца;
0,1 - 0,5 окислов фосфора; 0,05 – 0,03 серы; 0,2 – 0,3 запутавшихся капель
чугуна.
Три составляющие (кремнезём, окись кальция и глинозём) дают в основ-
ном 80 – 90% всей массы шлака. Соотношение их определяет температуру
плавления шлака и его жидкотекучесть. Шлак должен иметь высокую жидкоте-
кучесть, обеспечивая лёгкое его отделение от чугуна, стекание по стенкам шах-
ты без образования настылей, дополнительное поглощение серы из чугуна и
лёгкость удаления через шлаковую лётку. Вязкость шлака снижается, а жидко-
текучесть повышается при замене части СаО на MgO, с повышением в нём FeO
и MnO. Однако повышенное содержание последних свидетельствует о холод-
ном ходе плавки и повышенной окисленности чугуна. Цвет шлака из зелёного
становится тёмным, почти чёрным. Окислы FeO и MnO сильно разрушают фу-
теровку печи.
Для получения шлака с наибольшей жидкотекучестью рекомендуется,
чтобы отношение кремнезёма к глинозёму в нём было равно 6 – 8 и отношение
окиси кальция к окиси магния 2. Хорошо понижает вязкость шлака плавиковый
шпат СаF
2
, который ускоряет реакции обмена между шлаком и чугуном, увели-
чивает растворимость серы в шлаке. Однако плавиковый шпат сильно разъеда-
ет футеровку печи и дорого стоит.
Состав шлака оказывает влияние на механические свойства чугуна и раз-
рушающее действует на футеровку, поэтому надо подбирать шлак такого со-
става, чтобы он меньше взаимодействовал с основными составляющими футе-
ровки печи. Для шамотной футеровки желательно иметь состав шлака, близкий
к составу шамота, %: 40 – 48 SiO
2
; 10 – 15 Al
2
O
3
; 25 – 30 CaO; менее 8 FeO;
5 – 8 MnO; 3 – 5 MgO. Для вагранки, отфутерованной основными материалами,
желательно иметь следующий состав шлака, %: 25 – 30 SiO
2
; 40 – 50 CaO;
2 – 20 Al
2
O
3
; 1 – 5 MgO; 0,5 – 3 FeO; 1,3 MnO; 0,5 – 1,0 P
2
O
3
; 0,5 – 1,0 S.
При кислом процессе окисляются в большей степени элементы, обра-
зующие основные окислы, и в меньшей степени элементы, образующие кислые
окислы. Так, при температуре выше 1450
°
С в кислых вагранках в большей сте-
пени будет угорать углерод и в меньшей степени кремний, более того, возмож-
но даже восстановление кремния из окислов. При кислом процессе происходит
меньшее насыщение чугуна углеродом, так как кислый шлак менее интенсивно
смывает кислую золу, уменьшающую соприкосновение капель чугуна с углеро-
дом кокса. Для кислого шлака основность (отношение основных окислов к ки-
слотным) меняется в пределах 0,4 – 0,9. При взаимодействии шлака с чугуном
не удаётся снизить содержание серы или фосфора, хотя повышение температу-
