ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ПОЗАПІЧНОГО РАФІНУВАННЯ ЧАВУНУ В КОНТЕКСТІ ВІТЧИЗНЯНОГО МЕТАЛУРГІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.43.2023.3Ключові слова:
рафінування чавуну, шихта, домішки, комплексне рафінуванняАнотація
Метою роботи є встановлення можливостей та особливостей використання різних технологій з позапічної обробки чавуну перед виплавкою сталі з урахуванням особливостей вітчизняного металургійного виробництва в сучасних умовах. Виконана загальна класифікація технічних рішень з позапічного рафінування чавуну та зроблено порівняльний аналіз ефективності розглянутих технологій. Виконано інженерні розрахунки з використанням математичних моделей матеріального та теплового балансів конвертерної плавки, адаптованих для 250-т кисневих конвертерів, при використанні верхньої фурми класичної конструкції. Проведено аналіз впливу розглянутих технічних рішень з позапічної обробки чавуну на такі основні технологічні показники конвертерної плавки Порівняння проводилося відносно до показників базової плавки без використання технологій позапічної обробки розплавів. Підтверджено доцільність використання методів позапічного рафінування на основі інжекції зернистого магнію та сумішей системи CaO-Mg. Стосовно технологій комплексного рафінування визначено, що для вітчизняних умов доцільно розробити технологію, яка передбачає видалення сірки та фосфору з розплаву без суттєвого зниження концентрації кремнію в розплаві.
Посилання
Шевченко А.Ф. та ін. Внепечная десульфурация чугуна в ковшах. Технология, исследова-ния, анализ, совершенствование: монографія. Дніпро: Днiпро-VAL. 2017. 252 с.
Ueda M., Shirota Y., Yamamota T. Development of continuous impurity removal process on blast furnace chute (Розвиток процесу безперервного видалення домішок на жолобі домен-ної печі). Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, 1986, Proceedings.
Eawasaki Sh., Aoki M., Kashimori A., Takagi H., Kshiwaku, Onishi T. Dephosphorization and desulfurization in the pretreatment of pig iron (Дефосфорація і десульфурація під час попере-дньої обробки чавуну). 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, 1986, Proceedings.
Yoshimura M., Yoshikawa S. Production of ultrapure steels and their fatigue properties (Вироб-ництво надчистих сталей та їхні втомні властивості). Scaninject II. 2nd International Confe-rence on Injection Metallurgy, Luleå, Sweden, June 12–13, 1980, Proceedings.
Молчанов Л.С., Вакульчук В.В., Кобеляцький О.С. Аналіз сучасних технологій позапічної обробки чавуну. Спеціальна металургія: вчора, сьогодні, завтра: матеріали XVІ Всеукраїн-ської науково-практичної конференції, Київ, 17 квітня 2018 р. К.: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. С. 273–286.
Moriya A., Nagahata T., Ieda K., Ichihara K., Shikawa M. Improvement of steel quality by flux injection (Поліпшення якості сталі інжекцією флюсів) Scaninject IV. 4th International Confe-rence on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, 1986, Proceedings.
Elie T, Yida Y. Effect of injection metallurgy on the quality of steel products (Вплив інжек-ційної металургії на якість сталевих виробів) Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, 1986, Proceedings.
Marukawa K, Shirota I, Ikkeshiya K. Effect of injection metallurgy on silicon and phosphorus removal from liquid pig iron (Вплив інжекційної металургії на видалення кремнію і фосфору з рідкого чавуну) Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, 1986, Proceedings.
Gavrilov, E.E., Burgutin, Y.I., Marder, B.F. Condition of the cooling system and lining of a blast furnace after making 27 million tons of pig iron. Metallurgist 30, 1986, P.107–110
Houck, Gerald. "Iron and Steel." From Minerals Yearbook Volume 1. Metals and Minerals. U.S. Bureau of Mines, 1992, P. 642–659.
Yamawaki, Hideki. “The Steel Industry.” In Industrial Policy of Japan. New York: Academic Press, 1988, P. 281–302.
The Iron and Steel Institute of Japan, Volum 25, Number 7, 1985. 656 p.
Kikuchi I., Takahashi K., Kawai I., Kawakashi K., Tenma H., Taguchi K. Development of steel ladle dephosphorization process at NKK Company (Розвиток процесу дефосфорації сталі в ко-вші на фірмі NKK) Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, 1986, Proceedings.
Bloom, T.A.; Fosnacht, D.R.; Haezebrouck, D.M.: Iron and Steelmaker, Vol 17 (1990), P. 35-41.
1-st European Oxygen Steelmaking Congress. Düsseldorfi Neuss; june 21–23, 1993. 24 p.
Turkdogan E.T. Technological improvements in injection metallurgy and ladle metal refining processes in the 80s (Технологічні удосконалення в інжекційній металургії та в процесах ра-фінування металу в ковші у 80-х роках) Scaninject IV. 4th International Conference on In-jection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, 1986, Proceedings.
8-st European Oxygen Steelmaking Congress. Düsseldorfi Neuss; june 20–22, 2001. 32 p.
Masaki Iwasaki, Michitaka Matsuo. Change and Development of Steelmaking Technology (Зміна та розвиток технології виплавки сталі). Nippon steel technical report No. 101 November 2012. P. 89–94.
Masato Kobayashi, Kohichi Isobe, Masayuki Arai. Technical Progress in Steelmaking and Casting for Special Bar and Wire Steel at Muroran Works (Технічний прогрес у виплавці та розливанні спеціальної пруткової та дротової сталі на заводі «Муроран»). Nippon steel technical report No. 104 August 2013. P. 117–122.
Boichenko B.M. , Molchanov L.S. , Synegin I.V. Comprehensive analysis of technological variants of crude steel production in oxygen blown converters (Комплексний аналіз технологіч-них варіантів виробництва нерафінованої сталі в конвертерах з кисневим дуттям). The potential of modern science [edited by Babych Mykola Mykolayovich]. London: Sciemcee Publishing. 2019. p.p. 156–169.
Молчанов Л.С., Чернятевич А.Г., Вакульчук В.В., Чубіна О.А. Комплексний техніко-економічний аналіз впливу конструкції верхніх продувальних пристроїв на основні показ-ники виробництва сталі в кисневих конвертерах. Наукові вісті. Сучасні проблеми металур-гії. № 22. 2019. С. 62–72.
Технологическая иструкция ТИ 230-С320-12 «Выплавка конвертерной стали». – ПАО ДМК: Днепродзержинск. 2012. 53 с.
Шевченко А.Ф., Маначин И.А., Двоскин Б.В., Башмаков А.М., Кисляков В.Г., Шевченко С.А. Оценка и промышленная проверка показателей процессoв ковшевой десульфурации. Республиканский журнал «Вестник Карагандинского государственного индустриального университета» (вестник КГИУ), г. Темиртау, Казахстан, 2022. № 3 (38). С. 12–28.
Shevchenko A. F. and etc. (2017) Vnepechnaya desul'furaciya chuguna v kovshah. Tekhnologiya, issledovaniya, analiz, sovershenstvovanie [Out-of-furnace desulphurization of cast iron in ladles. Technology, research, analysis, improvement]: monografіya. Dnіpro: Dnipro-VAL.. 252 p. [in Ukrainian].
Ueda M., Shirota Y., Yamamota T. (1986) Development of continuous impurity removal process on blast furnace chute Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, Proceedings [in English].
Eawasaki Sh., Aoki M., Kashimori A., Takagi H., Kshiwaku, Onishi T. (1986) Dephosphorization and desulfurization in the pretreatment of pig iron. 4th International Confe-rence on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, Proceedings [in English].
Yoshimura M., Yoshikawa S. (1980) Production of ultrapure steels and their fatigue properties. Scaninject II. 2nd International Conference on Injection Metallurgy, Luleå, Sweden, June 12–13, Proceedings [in English].
Molchanov L.S., Vakul'chuk V.V., Kobelyac'kij O.S. (2018) Analіz suchasnih tekhnologіj pozapіchnoї obrobki chavunu [Analysis of modern technologies for out-of-furnace cast iron processing] Specіal'na metalurgіya: vchora, s'ogodnі, zavtra: materіali XVІ Vseukraїns'koї nau-kovo-praktichnoї konferencії, Kiїv, 17 kvіtnya 2018 r. K.: KPІ іm. Іgorya Sіkors'kogo, P. 273–286 [in Ukrainian].
Moriya A., Nagahata T., Ieda K., Ichihara K., Shikawa M. (1986) Improvement of steel quality by flux injection. Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, Proceedings [in English].
Elie T, Yida Y. Effect of injection metallurgy on the quality of steel products. Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, 1986, Pro-ceedings [in English].
Marukawa K, Shirota I, Ikkeshiya K. (1986) Effect of injection metallurgy on silicon and phosphorus removal from liquid pig iron. Scaninject IV. 4th International Conference on Injec-tion Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, Proceedings [in English].
Gavrilov, E.E., Burgutin, Y.I., Marder, B.F. (1986) Condition of the cooling system and lining of a blast furnace after making 27 million tons of pig iron. Metallurgist 30, P.107–110 [in English].
Houck, Gerald. (1992) "Iron and Steel." From Minerals Yearbook Volume 1. Metals and Minerals. U.S. Bureau of Mines, p.p. 642–659. [in English].
Yamawaki, Hideki. (1988) “The Steel Industry.” In Industrial Policy of Japan. New York: Academic Press, p.p. 281–302. [in English].
The Iron and Steel Institute of Japan 1985) Volum 25, Number 7, 656 p.
Kikuchi I., Takahashi K., Kawai I., Kawakashi K., Tenma H., Taguchi K. (1986) Development of steel ladle dephosphorization process at NKK Company Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11–13, Proceedings [in English].
Bloom, T.A.; Fosnacht, D.R.; Haezebrouck, D.M. (1990) Iron and Steelmaker, Vol 17, P. 35–41. [in English].
1-st European Oxygen Steelmaking Congress. Düsseldorfi Neuss; june 21–23, 1993. P. 24. [in English].
Turkdogan E.T. Technological improvements in injection metallurgy and ladle metal refining processes in the 80s. Scaninject IV. 4th International Conference on Injection Metallurgy, Lulea, Sweden, June 11-13, 1986, Proceedings [in English].
8-st European Oxygen Steelmaking Congress (2001) Düsseldorfi Neuss; june 20–22, P. 32 [in English].
Masaki Iwasaki, Michitaka Matsuo. Change and Development of Steelmaking Technology (2012) Nippon steel technical report No. 101 November P. 89–94 [in English].
Masato Kobayashi, Kohichi Isobe, Masayuki Arai. (2013) Technical Progress in Steelmaking and Casting for Special Bar and Wire Steel at Muroran Works. Nippon steel technical report No. 104 August P. 117–122 [in English].
Boichenko B.M., Molchanov L.S., Synegin I.V. (2019) Comprehensive analysis of technological variants of crude steel production in oxygen blown converters. The potential of modern science [edited by Babych Mykola Mykolayovich]. London: Sciemcee Publishing. P. 156–169 [in Eng-lish].
Molchanov L.S., Chernyatevich A.G., Vakul'chuk V.V., Chubіna O.A. (2019) Kompleksnij tehnіko-ekonomіchnij analіz vplivu konstrukcії verhnіh produval'nih pristroїv na osnovnі pokazniki virobnictva stalі v kisnevih konverterah [Comprehensive technical and economic anal-ysis of the impact of the design of top blowers on the main indicators of steel production in oxygen converters] Naukovі vіstі. Suchasnі problemi metalurgії. № 22. P. 62–72 [in Ukrainian].
Tehnologicheskaya istrukciya TI 230-S320-12 (2012) «Vyplavka konverternoj stali [BOF steel-making]». DMK: Dneprodzerzhinsk.. 53 p. [in Ukrainian].
Shevchenko A.F., Manachin I.A., Dvoskin B.V., Bashmakov A.M., Kislyakov V.G., Shevchenko S.A. (2022) Ocenka i promyshlennaya proverka pokazatelej processоv kovshevoj desul'furacii [Evaluation and industrial validation of the performance of ladle desulfurization processes] Respublikanskij zhurnal «Vestnik Karagandinskogo gosudarstvennogo industrial'nogo universiteta» (vestnik KGIU), Temirtau, Kazahstan,. № 3 (38). P. 12–28 [in Ukrainian].
