СУЛЬФІДНА ЄМНІСТЬ ТА ВЛАСТИВОСТІ МОДИФІКОВАНИХ КОВШОВИХ ШЛАКІВ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.tm.2024.7Ключові слова:
ківш, чавун, шлак, основність, модифікатор, коригування, сульфідна ємністьАнотація
Фізико-хімічний стан ковшового шлаку у значному ступені є визначальним для перебігу та досягнення заданих результатів видалення сірки із чавуну на установках десульфурації перед сталеплавильною переробкою. Досліджені особливості стабілізації стану і можливості коригування складу залишків доменного або міксерного шлаків на поверхні ковшової ванни перед інжекцією реагентів-десульфураторів та сформованого шлаку перед його скачуванням із залученням СаО- та Al2O3-містячих відходів сталеплавильної переробки.Розраховано зміну сульфідної ємності ковшових шлаків, модифікованих добавками кінцевого шлаку обробки сталі на агрегаті ківш-піч, вплив зміни вмісту МgO та Al2O3 у ковшовому шлаку системи СаО-SiO2-MnO-Al2O3-МgO на його температуру ліквідус та нестаціонарних температурних умов обробки і основності шлаку на коефіцієнт розподілу сірки. Показано, що для попередження ресульфурації чавуну основність ковшового шлаку В2 повинна бути не нижче 1,1. Із застосуванням методу лінійного програмування визначені області оптимального складу ковшових шлаків, що відповідають вимогам коінжекційної технології ковшової десульфурації чавуну з врахуванням температури плавлення, «хорошої» текучості, в’язкості та плавкості шлаку.
Посилання
Fincham C.J.B, Richardson F.D. The behaviour of sulphur in silicateand aluminate melts. Proc. R. Soc. London. 1954. 223(A). Pp. 40–62.
Сігарьов Є.М., Похвалітий А.А., Довженко О.В., Ісаков В.Н. Закономірності масообміну між ковшовою ванною та покривним шлаком.Збірник наукових праць Дніпровського технічного університету: (технічні науки). Кам’янське: ДДТУ, вип. 2(33). 2018. С. 3-8.
Внепечная десульфурация чугуна в ковшах. Технология, исследования, анализ, совершенствование.А.Ф. Шевченко,І.О. Маначин, О.С. Вергун та ін. Д.: Дніпро-VAL., 2017. 251 с.
Frank N. H. Schrama, Elisabeth M. Beunder, Sourav K. Panda et al.Optimal hot metal desulphurisation slag considering iron loss and sulphur removal capacity.Ironmaking & Steelmaking. 2021. Рр. 1-13.
В. Домальски, К. Фабиан, Д. Нолле. Внедоменная десульфурация чугуна. Черные металлы. 1968. №17. С. 9-18.
Особенности шлакообразования в ковшах с жидким чугуном. Н.Т. Ткач, А.Ф. Шевченко, Д.В. Костенко, П.С. Лындя. Сб. науч. тр. ИЧМ. 2002. С. 167-174.
Єськов Д.В., Сігарьов Є.М. Параметри вдування реагентів та закупорювання Т-подібних наконечників фурм / Збірник наукових праць ДДТУ (технічні науки). Кам’янське: ДДТУ. 2024. №1(44). С.16-26.
Kou M., Wu S., Ma X., Wang L., et al. Phase equilibrium studies of CaO–SiO2–MgO–Al2O3 system with binary basicity of 1.5 related to blast furnace slag. Metallurgical and Materials Transactions B. 2016. №47(2). Рр. 1093–1102.
Liu Y., Lu X.W., Li B., Bai C.G. Relationship between structure and viscosity of CaO–SiO2–MgO–30.00 wt.% Al2O3 slag by molecular dynamics simulation with FT-IR and Raman spectroscopy. Ironmaking & Steelmaking. 2018. 45(6). 492–501.
Young R.W., Du’y J.A., Hassal G.J.et al. Use of the optical basicity concept for determining phosphorus and sulphur slag-metal partitions. Ironmaking & Steelmaking. 1992. №19(3). Рр. 201–219.
Shankar A., Görnerup M., Lahiri A.K., et al. Sulfide capacity of high alumina blast furnace slags. Metall Mater Trans B. 2006.№37B. Рр. 941–947.
Hao X., Wang X. A new sulfide capacity model for CaO-Al2O3-SiO2-MgO slags based on corrected optical basicity. Steel ResearchInternational. 2016. №87(3). Рр. 359–363.
Sosinsky D.J., Du’y J.A. The composition and temperature dependence of the sulfide capacity of metallurgical slags. Metall Mater Trans B. 1986. №17(2). Рр. 331–337.
Zhang G.H., Chou K.C., Pal U. Estimation of sulfide capacities of multicomponent slags using optical basicity. ISIJ International. 2013. №53(5). Рр. 761–767.
Duffy J.A. & Ingram M.D., 1976. An interpretation of glass chemistry in terms of theoptical basicity concept. Journal of Non-Crystalline Solids.№21(3). Pр. 373–410.
Andersson M.A.T., Jönsson P.G., Hallberg M. Optimisation of ladle slag composition by application of sulphide capacity model. Ironmaking & Steelmaking. 2000.№27(4). P. 286–293.
Diao J., Xie B. & Wang S.S. Research on slag modifying agents for CaO-Mgbased hot metal desulphurisation. Ironmaking & Steelmaking. 2009. №36(7). Pр. 543–547.
Y. Taniguchi, N.Sano & S. Seetharaman. Sulphide Capacities of CaO-Al2O3-SiO2-MgO-MnO Slags in the Temperature Range 1673-1773K. ISIJ International. 2009. February. Pр. 81-99.
Young D.Y., Cripps Clark C.J. Sulphur partition in blast furnace hearth. IronmakingandSteelmaking. 1980.№5. P. 209.
Сарекенов К.З., Акбердин А.Л. Серопоглотительная способность доменных шлаков / Теория и практика производства чугуна: Сб. трудов международной научно-технической конференци. Кривой Рог: КГГМК «Криворожсталь», 2004. С. 301-304.
Frank N.H. Schrama, Fuzhong Ji, Adam Hunt et al.Lowering iron losses during slag removal in hot metal desulphurisation without using fluoride. Ironmaking & Steelmaking. 2020. №47(5). Рр. 464-472.
Свойства жидких доменных шлаков. Воскобойников В.Г., Дунаев Н.Е., Михалевич А.Г. и др. Металлургия, 1975. 184 с.
ї
Ковшов В.Н., Петренко В.А., Верещак В.И. Оптимизация доменного процесса. Днепропетровск: Арт-Пресс, 1977. 108 с.
Fincham, C.J.B, Richardson, F.D. (1954).The behaviour of sulphur in silicateand aluminate melts. Proc. R. Soc. London. 223(A), 40-62.
Sigarev, E., Pochvalityi, A., Dovzhenko, O., Isakov, V.(2018). Patterns of mass transfer between the ladle bath and the covering slag. Collection of scientific works of the Dnipro Technical University: (technical sciences). Kamianske: DSTU, 2(33), 3-8. [inUkrainian].
Special desulfurization of cast iron in ladles. (2017). Technology, research, analysis, improvement. Shevchenko, A., Manachin, I., Vergun, O. et al. Dnipro: Dnipro-VAL[in Russian].
Frank N.H., Schrama , Elisabeth, M., Beunder Sourav K., Panda a.o. (2021). Optimal hot metal desulphurisation slag considering iron loss and sulphur removal capacity. Ironmaking & Steelmaking, 1-13.
Domalsky, V., Fabian, K., Nolle, D. (1968). Unburnt desulfurization of cast iron. Stahl und Eisen, 17, 9-18.[inRussian].
Tkach, N., Shevchenko, A., Kostenko, D., Lindya, P. (2002). Features of slag formation in ladles with liquid cast iron.Collection of scientific papers of the Institute of Ferrous Metallurgy, 167-174. [inRussian].
Yeskov, D., Sigarev, E. (2024). Parameters of blowing of reagents and clogging of T-shaped nozzle lances/ Collection of scientific works of the Dnipro Technical University: (technical sciences). Kamianske: DSTU, 1(44), 16-26.[inUkrainian].
Kou, M., Wu, S., Ma, X. et al. (2016). Phase equilibrium studies of CaO–SiO2–MgO–Al2O3 system with binary basicity of 1.5 related to blast furnace slag. Metallurgical and Materials Transactions B, 47(2), 1093-1102.
Liu, Y., Lu, X.W., Li, B., Bai, C.G. (2018).Relationship between structure and viscosity of CaO-SiO2-MgO-30.00 wt.% Al2O3 slag by molecular dynamics simulation with FT-IR and Raman spectroscopy. Ironmaking & Steelmaking, 45(6), 492-501.
Young, R.W., Du’y, J.A., Hassal, G.J. et al. (1992). Use of the optical basicity concept for determining phosphorus and sulphur slag-metal partitions. Ironmaking & Steelmaking,19(3), 201-219.
Shankar, A., Görnerup, M., Lahiri, A.K. a.o.(2006).Sulfide capacity of high alumina blast furnace slags. Metall Mater Trans B, 37B, 941-947.
Hao, X., Wang, X. (2016). A new sulfide capacity model for CaO-Al2O3-SiO2-MgO slags based on corrected optical basicity. Steel ResearchInternational, 87(3), 359-363.
Sosinsky,D.J., Du’y,J.A. (1986). The composition and temperature dependence of the sulfide capacity of metallurgical slags. Metall Mater Trans B, 17(2), 331-337.
Zhang, G.H., Chou, K.C., Pal, U. (2013). Estimation of sulfide capacities of multicomponent slags using optical basicity. ISIJ International, 53(5), 761-767.
Duffy, J.A. & Ingram, M.D.(1976). An interpretation of glass chemistry in terms of the
optical basicity concept. Journal of Non-Crystalline Solids, 21(3), 373-410.
Andersson, M.A.T., Jönsson, P.G., Hallberg, M. (2000). Optimisation of ladle slag
composition by application of sulphide capacity model. Ironmaking & Steelmaking, 27(4), 286-293.
Diao, J., Xie, B. & Wang, S.S. (2009). Research on slag modifying agents for CaO-Mg
based hot metal desulphurisation. Ironmaking & Steelmaking, 36(7), 543-547.
Taniguchi,Y., Sano,N.,SeetharamanS. (2009). Sulphide Capacities of CaO-Al2O3-SiO2-MgO-MnO Slags in the Temperature Range 1673-1773K. ISIJ International, February, 81-99.
Young, D.Y., Cripps, Clark C.J. (1980). Sulphur partition in blast furnace hearth. IronmakingandSteelmaking, 5, 209.
Sarekenov, K., Akberdin A. (2004). Sulfur absorption capacity of blast furnace slags / Theory and practice of iron production: Collection of works of the international scientific and technical conference. Krivoy Rog: KGMK Krivorozhstal,301-304. [inRussian].
FrankN.H., Schrama, Fuzhong, Ji, Adam, Hunt et al. (2020). Lowering iron losses during slag removal in hot metal desulphurisation without using fluoride. Ironmaking & Steelmaking, 47(5), 464-472.
Properties of liquid blast furnace slags. (1975). Voskoboinikov, V., Dunaev, N., Mikhalevich, A., et. al. Metallurgy.[inRussian].
Kovshov, V., Petrenko, V., Vereshchak, V. (1977). Optimization of the blast furnace process. Dnepropetrovsk: Art-Press. [in Russian].
