Передельные чугуны

В зависимости от содержания в чугуне основных примесей (кремний, марганец, фосфор и сера) различают следующие марки чугуна:

- П1, П2 -передельные чугуны;

- ПЛ1, ПЛ2 - передельные чугуны для литейного производства;

- ПФ1, ПФ2, ПФ3 - передельные фосфористые чугуны;

- ПВК1, ПВК2, ПВК3 - передельные высококачественные чугуны.

Кроме этого, в зависимости от содержания марганца, различают 4 группы чугунов, фосфора - 3 класса, серы - 5 категорий.

Полная характеристика химического состава чугуна включает в себя название марки, группы, класса и категории.

Рассмотрим химический состав передельного чугуна среднего качества:

Оценивая в целом химический состав передельного чугуна, необходимо отметить следующее. Передельные чугуны предназначены для дальнейшего передела чугуна в сталь. Поэтому, химический состав чугуна определяется требованиями, особенностями сталеплавильного процесса.

Сталеплавильный процесс практически не может бороться с серой. Основное отличие стали от чугуна заключается в содержании углерода. Поэтому сущностью любого передела чугуна в сталь является удаление углерода. При любом сталеплавильном переделе углерод окисляют. Сталеплавильный процесс является окислительным процессом.

При выжигании углерода наряду с окислением примесей происходит окисление кремния, марганца и в небольшом количестве – железа. В виде оксидов элементы переходят в шлак. В результате образуются железистые шлаки – шлаки с повышенным содержанием закиси железа. Теория объясняет, а практика подтверждает, что железистые шлаки крайне затрудняют удаление серы из металла.

Поэтому характерной особенностью химического состава всех передельных чугунов является низкое содержание серы.

В зависимости от способа передела в сталь, предъявляются различные требования к содержанию в чугуне других элементов.

Переработка чугуна в кислородных конвертерах позволяет удалять такую вредную примесь как фосфор, придающему металлу хладноломкость (трещины на морозе). Фосфор в данном процессе используется в качестве дополнительного источника тепла, при его окислении выделяется тепло. Для удаления фосфора необходимо наводить основные шлаки, то есть шлаки с повышенным содержанием основных оксидов и, следовательно, пониженным содержанием кислых оксидов, в данном случае оксидов кремния. Таким образом, переработка чугуна в кислородных конвертерах требует низкого содержания кремния.

В мартеновских печах можно переделывать в сталь практически любые чугуны. Но при большом содержании кремния и фосфора процесс затягивается и удорожается. Поэтому содержание этих элементов в чугунах ограничивают средними значениями.

Содержание марганца в передельных чугунах не лимитируется. Марганец способствует процессам удаления серы.

Передельные чугуны для литейного производства характеризуются повышенным содержанием кремния (до 1,2%).

Передельные фосфористые чугуны отличаются повышенным содержанием кремния (до 1,2%) и высоким содержанием фосфора (до 2%).

Передельные высококачественные чугуны имеют низкое содержание таких примесей как сера и фосфор (S до 0,025%, P до 0,05%)