ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЕВИХ КОРОЛЬКІВ У ШЛАКУ ПІСЛЯ ДЕСУЛЬФУРАЦІЇ ЧАВУНУ ЗА СХЕМОЮ КОІНЖЕКЦІЇ РЕАГЕНТІВ

Автор(и)

  • E. M. Sigarev Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Ukraine
  • A. A. Pohvalitiy Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Ukraine
  • A. V. Dovzhenko Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Ukraine
  • E. A. Chubina Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31319/2519-2884.35.2019.36

Ключові слова:

ківшова десульфурація, коінжекція, переробний чавун, магній, вапно, втрати чавуну, шлак

Анотація

Наведені результати досліджень розподілу за фракціями та складу металевих корольків, вилучених з покривних шлаків, що сформовані по ходу ковшової десульфурації переробного чавуну за коінжекційною схемою в умовах конвертерного цеху ПАТ «Дніпровський металургійний комбінат». Запропоновано класифікацію вилучених зі шлаку металевих корольків за розмірами та формою за групами «А», «Б» та «В». До групи «А» віднесені корольки, в основному неправильної форми, які утворюються переважним чином за рахунок сплесків металу у зоні «ока» на поверхні металевої ванни та мають розміри більш ніж 10 мм; до групи «Б» – краплі шароподібної форми розміром 2,5…10 мм та до групи «В» – краплі як шароподібної, так і неправильної форми розміром менш ніж 2,5 ммвідповідно. Встановлений характерний розподіл корольків за розмірами, який, для умов коінжекції вапна та магнію, склав: 0,5…2,5 мм – 10…16%; 6…8 мм – 10…20%; >10 мм– 30…45% відповідно. Виявлено, що зі зменшенням діаметру корольків від 2,5 ммта менше існує тренд на підвищення в останніх вмісту сірки, а вміст сірки у фракції < 0,5 ммсягає, а у більшості випадків, і перевищує цей показник для покривного шлаку. Наведено обґрунтування високого ступеню впливу фізико-хімічного стану покривного шлаку на умови переходу сірки з шлаку до металевих крапель у об’ємі шлаку. Встановлено, що як розміри, так і загальна маса металевих корольків у покривному шлаку суттєво залежить від товщини шару шлакового покрову, що формується по ходу обробки, діаметру газометалевих пузирів, що спливають та руйнуються на границях «шлак-металл» та «газ-шлак», ступеня турбулізації ванни та розмірів «ока» на поверхні ванни. Запропоновано схеми утворення та накопичення металевих корольків групи «В» у шарі шлаку. За першої схеми при підвищенні в’язкості покривного шлаку понад 0,3 Па.с металеві краплі у шлаку подрібнюються. За другою - утворення корольків групи «В» забезпечується за рахунок подрібнення металевих крапель групи «А», що виносяться у простір над поверхнею ванни, внаслідок вибуху останніх при протіканні реакції їх зневуглецювання з виділенням СО. Запропоновано схему переходу сірки з покривного шлаку до металевих крапель, яка складається з наступних положень. По мірі спливання до міжфазових границь поверхня пузирів вкривається металевою оболонкою, у складі якої є поверхнево активна сірка, яка, крім того, з об’єму металу дифундує до поверхні пузиря. Якщо пузир спливає на границю «шлак-метал», а шлак сухий, гетерогенний, то пузир з металевою плівкою на поверхні руйнується з утворенням рідких крапель металу, насичених MgSтв, а шлак, у свою чергу, збагачується сіркою. В залежності від фізико-хімічного стану шлаку утворюються як частинки округлої або овальної, так і частинки неправильної форми. У межах «ока», при перетинанні границі «газ-метал» металева оболонка з поверхні пузирів у момент їх руйнування викидається під різними кутами у оточуючий простір, подрібнюється і утворює металеві краплі групи «А», які за певних умов зневуглецьовуються з руйнуванням, подальшим осіданням на поверхні шлаку і формуванням груп корольків «Б» та «В». При цьому, в залежності від періоду десульфурації, металева оболонка та утворені з неї металеві краплі у шлаку містять різну кількість сірки. Термодинамічними розрахунками підтверджено можливість самовільного протікання реакції утворення FeS у покривному шлаку у всьому температурному інтервалі ковшової десульфурації чавуну в умовах коінжекції вапна та магнію.

Посилання

Сігарьов Є.М. Енергоефективність інтенсифікації ківшової десульфурації чавун. Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2015. №2/1(74). С.38-42.

Sigarev E. N., Chernyatevich A.G., Chubin K.I., Zarandiya S.A. Desulfurization of hot metal by the injection of disperse magnesium through a submerged rotating. Steel in Translation, 2011. Vol. 41, №6. Р.487-491.

Соломенчук А.А., Гаврилко С.А. Изучение факторов, увеличивающих потери чугуна со шлаком. Вопросы теории и практики производства чугуна. М., 1986. С.89-93.

Sigarev E.N., Chernyatevich A.G., Vergun A.S., Chubin K.I. Hydrodynamics and gas dynamics of hot-metal treatment with magnesium vapour. Steel in translation, 2004. Vol.38, P.1. Р.9-12. https://www.google.com.ua/url?esrc=s&q=&rct=j&sa=U&url=https://link.springer.com/journal

Конопля В.Г., Плохих П.А. О механизме десульфурации чугуна при обработке его магнием. Металлургия и коксохимия. К.: «Техніка», 1985. Вип. 88. С.49-55.

Сігарьов Є.М., Недбайло М.М., Кривцун І.В. Напрямки удосконалення ковшової десульфурації чавуну. Збірник наукових праць Дніпродзержинського технічного університету: (технічні науки). Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2016. Вип. 2(28). С.3-9.

Технико-экономическое сопоставление процесов внепечной десульфурации чугуна по результатам их промышленного освоения / Шевченко А.Ф., Башмаков А.М., Маначин И.А. и др. Бюлл. «Черная металлургия». М.: Черметинформация, 2013. №10. С.9-13.

Теоретические основы и технологические преимущества десульфурации чугуна гранулированным магнием без кальцийсодержащих добавок / А.Ф.Шевченко, В.А.Александров, И.А.Баранник и др. Альмамет: материалы 6-го Международного симпозиума по десульфурации чугуна и стали. Магдебург, 2000. С.23-30.

Шевченко А.Ф., Большаков В.И., Башмаков А.М. Технология и оборудование десульфурации чугуна магнием в большегрузых ковшах. К.: Наукова думка, 2011. 207с.

Семыкин С.И., Голуб Т.С., Семыкина Е.В. Особенности воздействия низковольтного потенциала на металлическую фазу в шлаке, формируемом при внепечной обработке чугуна гранулированным магнием. Металлургическая и горнорудная промышленность, 2015. № 6. С.2-6. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/MGRP_2015_6_3.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-26

Номер

Розділ

Металургія