ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
60
ры чугуна и шлака ведет к увеличению коэффициента распределения серы ме-
жду ними и создаётся возможность перехода серы из чугуна в шлак. Большин-
ство вагранок футеруют шамотным кирпичом, и работают они на кислом про-
цессе.
Если отфутеровать вагранку магнезитовым или доломитовым кирпичом и
увеличить расход известняка до 6%, то получим шлак, основность которого бу-
дет в пределах 1,2 – 2,0 (состав его указан выше). Такой шлак имеет повышен-
ную вязкость, поэтому для нормальной работы вагранки надо повысить темпе-
ратуру в печи (за счёт подогрева дутья). Работа вагранки на основном шлаке
(основной ваграночный процесс) имеет следующие особенности: увеличивается
угар кремния, повышается насыщение чугуна углеродом за счёт того, что ос-
новной шлак хорошо смывает кислую золу с кусков кокса, облегчая взаимодей-
ствие углерода с чугуном.
Кроме того, при повышенном угаре кремния растворимость углерода в
чугуне повышается, значительно уменьшается угар марганца; создаётся воз-
можность значительного понижения содержания серы в чугуне. Вот почему ос-
новной процесс получил развитие в связи с производством чугуна, модифици-
рованного магнием. Для его производства необходимо низкое содержание
серы.
С повышением основности шлака при горячем ходе ваграночной плавки
уменьшается количество серы в металле и повышается её растворимость в шла-
ке. Процесс можно описать реакцией [FeS] + (CaO) ↔ (CaS) + (FeO); при этом
образуется СаS – прочное соединение, не растворимое в чугуне и хорошо рас-
творимое в шлаке. В присутствии углерода процесс десульфурации (обессери-
вания) протекает по реакции [FeS] + (CaO) + [C] ↔ (CaS) + [Fe] + [CO].
Так как с повышением основности шлака вязкость его увеличивается, то
для успешной десульфурации необходимо повысить температуру в зоне горе-
ния, а чтобы реакция не протекала в обратном направлении, следует снизить
содержание закиси железа в шлаке (что также будет происходить при повыше-
нии температуры в зоне реакции).
При основном ваграночном процессе снижение содержания фосфора в
чугуне происходит по реакциям:
[Fe
2
P] + 2,5(FeO) = 0,5(P
2
O
5
) + 4,5[Fe];
(P
2
O
5
) + 3(FeO) = (Fe)
3
P
2
O
5
;
(FeO)
3
P
2
O
5
+ 4CaO = (CaO)
4
P
2
O
5
+ 3FeO.
Для того чтобы этот процесс шёл активно, необходимо иметь не менее 7% из-
вестняка, 1 – 5% железной руды и температуру чугуна на жёлобе
1300 – 1350
°
С.
Для получения качественного чугуна должна быть проведена тщательная
подготовка вагранки к плавке: проверено её состояние перед плавкой (качество
выполнения текущего ремонта, размеры фурм, диаметр шахты, качество набив-
ки подины печи, высота горна, правильность розжига холостой колоши и её
высота); проверена подготовка инструмента к плавке и всех необходимых ма-
