Теоретичні та технологічні основи обмінних процесів при інжекційній десульфурації чавуну різними реагентами

Автор(и)

  • А.П. Шевченко Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України https://orcid.org/0000-0003-0867-6825
  • I.A. Manachin Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України https://orcid.org/0000-0001-9795-6751
  • Б.В. Двоскін Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України https://orcid.org/0000-0003-2891-7833
  • В.Г. Кисляков Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України https://orcid.org/0000-0002-1775-5050
  • С.А. Шевченко Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України https://orcid.org/0000-0002-9289-9177
  • В.І. Єлісєєв Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
  • О.С. Вергун Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України https://orcid.org/0000-0001-5493-9214
  • О.В. Остапенко Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України

Ключові слова:

магній, вапно, інжекція, десульфурація, ефективність десульфурації, швидкість частинок

Анотація

Представлено результати розрахунковоаналітичних розробок для реалізації найбільш раціонального механізму різних технологій десульфурації чавуну на основі вдування вапна і магнію. Показано, що шляхи реалізації раціональних рішень і механізму цих процесів різні. При вдуванні оксиду кальцію необхідно організувати хімічну взаємодію за участю внесеного ззовні Al, а також руйнування і диспергування зони закінчення потоку з фурми в чавун за допомогою газоутворюючих в чавуні добавок. Зіставлення розрахункових питомих витрат різних відновників свідчить, що застосування магнію і марганцю чавуну представляється найменш раціональним, через те що супроводжується найбільшими питомими витратами. Для всіх типорозмірів частинок швидкість руху менше 30 м/с є нераціональною, оскільки супроводжується різким зменшенням глибини впровадження частинок в розплав чавуну. Показано, що при вдуванні порошкоподібних мелених реагентів з діаметром частинок < 0,8 мм, частинки практично не занурюються в розплав чавуну. Таке явище є небажаним, бо супроводжується різким зменшенням активної поверхні реагенту, що вводиться. При моноінжекціі магнію необхідно забезпечити зернистий склад реагенту і високу (більше 80 м/с) швидкість витікання потоку в розплав чавуну. При вдуванні зернистих реагентів з діаметром частинок більше 0,4 мм параметр швидкості є визначальним, тому що забезпечує можливість занурення частинок реагенту в розплав чавуну на глибину аж до 20–25 мм. При дотриманні рекомендованих параметрів вдування зернистого магнію в більшості обробок чавуну вміст магнію в чавуні після рафінування перевищує рівноважні значення системи рівноваги [Mg] – [S]. Останнє забезпечує стійкість і надійність процесу десульфурації чавуну моноінжекцією зернистого магнію. Забезпечується ступінь десульфурації до 95–99 %. Теоретичні положення підтверджено експериментально.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-29