§ 9. Поведение фосфора

Фосфор в большинстве случаев отрицательно влияет на свойства стали и чугуна, поэтому стремятся ограни­чить его содержание в чугуне. Фосфор попадает в до­менную печь с минералами, из которых состоит пустая порода агломерата, руды и во флюсах. Чаще всего име­ют дело с очень прочным соединением фосфора — фос – форнокальциевой солью тетракальцийфосфатом (CaO)4- -P2O5.

Разложение этой соли на CaO и P2O5 начинается лишь при нагреве до 1500 °С. Однако в присутствии кремнезема, металлического железа и избытка углерода ход процесса изменяется. Кремнезем, как кислотный оксид, будет замещать в (CaO)4-P2O5 фосфорный ан­гидрид при более низких температурах. Этот процесс будет тем быстрее и полнее, чем больше кремнезема в шихте. В доменной пёчи при любом составе шихты до­статочно много кремнезема. Высвободившийся фосфор­ный ангидрид P2Os восстанавливается углеродом по реакциям

(CaO)4-P2O5 + 4Si02 = 4Ca0-Si02 + P2O5;

P2O5 H – 5С – 2[Р]ре + 5С0.

Восстанавливаемый фосфор растворяется в железе, тем самым смещая равновесие реакции в правую сторону, т. е. в сторону еще большей полноты восстановления Р2О5. При повышении температуры выше IlOO0C восста- новимость фосфорного ангидрида резко улучшается. По­скольку в горне доменной печи температура всегда выше IlOO0C, то весь фосфор переходит в чугун. Добиться получения чугуна с низким содержанием фосфора мож­но, лишь применяя низкофосфористую шихту.