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

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

E. M. Sigarev, A. A. Pohvalitiy, A. V. Dovzhenko, E. A. Chubina

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.


Ключові слова


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

Повний текст:

PDF

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.




Copyright (c) 2020 E. M. Sigarev, A. A. Pohvalitiy, A. V. Dovzhenko, E. A. Chubina

ISSN друкованої версії журналу 2519-2884 ISSN електроної версії журналу 2617-8389