Десульфурация сплавов железа

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)^[1].

Производится после окончания периода кипения металла^[2] и проходит в две стадии^[3]:

• прочное связывание серы в сульфиды и их переход в шлак
• взаимодействие сульфидов с основаниями.

${\displaystyle {\mathsf {FeS+CaO\rightarrow CaS+FeO}}}$

Эффективными десульфуризаторами для ковшовой обработки чугуна являются оксид кальция, карбид кальция, сода^[4].

Для наиболее полного обессеривания металла необходимо соблюдение следующих условий^[4]:

• высокая температура;
• высокая основность и жидкоподвижность шлака;
• Низкое содержание кислорода в шлаке и металле;
• минимальное содержание серы в газовой фазе;
• скачивание шлака.