Десульфурация (от де… и  — сера), десульфуризация, обессе́ривание — физико-химические процессы, способствующие удалению серы из расплавленного чугуна или стали.

Значение десульфуризации Сернистые соединения в стали снижают её механическую прочность и свариваемость, а также ухудшают её электротехнические и антикоррозионные свойства. В случае, если не удалять серу из металлов, то при их кристаллизации и дальнейшем охлаждении будет наблюдаться выделение сульфида и закиси железа. Чистый FeS имеет температуру плавления 1190 °C, а оксисульфидный расплав имеет эвтектику с температурой затвердевания приблизительно равной 985 °C, что намного ниже температуры плавления металла (~ 1500 °C). Это способствует тому, что при кристаллизации сульфид и оксисульфид железа выделяется в жидком виде, что приводит к смачиванию твердого металла и образованию неметаллических плёнок, снижающих прочность металла при температурах красного кипения (данное явление приводит к разрушению слитка или листа при горячей пластической деформации называется красноломкостью). Прочность стали также снижается и при низких температурах (до —30 °C).

Десульфурация в доменной печи

Использование флюсов с высоким содержанием CaO: Доломит и известь используются для повышения содержания CaO в шлаке. Инъекция углеродистых материалов: Карбид кальция и угольная пыль вводятся в расплав для увеличения содержания углерода и ускорения десульфурации. Использование сернистого марганца: Этот материал вводится в чугун для связывания серы в MnS. Двухступенчатый процесс: Чугун сначала обрабатывают сернистым марганцем, а затем флюсами с высоким содержанием CaO. Эффективная десульфурация необходима для получения высококачественного чугуна с низким содержанием серы.

Внедоменная десульфурация Внепечное обессеривание чугуна было предложено британским металлургом Эрнестом Сенитером в 1890-е гг., однако широкое распространение оно получило лишь в 1960-е гг.

Производится после окончания периода кипения металла и проходит в две стадии: прочное связывание серы в сульфиды и их переход в шлак взаимодействие сульфидов с основаниями.

Эффективными десульфуризаторами для ковшовой обработки чугуна являются оксид кальция, карбид кальция, сода, также в разное время использовались или используются флюорит, магний, , поваренная соль, карбонаты и хлориды магния и кальция, а также разнообразные их комбинации.

Условия Для наиболее полного обессеривания металла необходимо соблюдение следующих условий: высокая температура; высокая основность и жидкоподвижность шлака; низкое содержание кислорода в шлаке и металле; минимальное содержание серы в газовой фазе; скачивание шлака.

Примечания

Литература

Категория:Металлургические процессы и операции Категория:Сера