Зміна складу ковшового шлаку та вмісту сірки в чавуні від доменних печей до конвертерів

Анотація

Статтю присвячено аналізу зміни вмісту сірки в системі «чавун-шлак» в технологічному ланцюгу виробництва сталі з подальшою розробкою технічних рішень та технологічних прийомів, спрямованих на виключення ресульфурації чавуну.

Представлено результати виконаних розрахунків, що обґрунтовані на фактичних даних роботи металургійного комбінату «АрселорМіттал Кривий Ріг» (АМКР) з використанням методологічного підходу, які показали, що при зниженні в доменній печі вмісту сірки в чавуні з 0,055 % до 0,025 % витрата коксу збільшується на 39,5 кг/т, продуктивність доменної печі знижується на 4,9 %, витрата вапняку збільшується на 9,14 кг/т, витрата шихтових матеріалів на агломерат збільшується на 33,2 кг/т. При цьому питомі витрати на зниження вмісту сірки в чавуні в доменному виробництві становлять 3,8 $/т∙0,01%DS.

Виконано точкове зондове сканування зразків ковшового шлаку, яке показало, що у шлаковій фазі поряд із системами типу CaO∙SiO₂∙Al₂O₃ з різним співвідношенням компонентів, що містять 0,2–3,5 % сірки, виявлено системи типу Ca_xSi_yAl_z, що містять до 1 % сірки, а у «корольках» вміст сірки коливається не більш 0,1–0,85 % і у вигляді сульфідів типу (Fe, Mn)S, переважно MnS, причому у неметалевих включеннях «корольків» виявлено вміст сірки не більше 15–30 %.

Показано, що через ресульфурацію чавуну в чавуновозних ковшах при випуску металу з доменних печей, не слід для оцінки вмісту сірки в чавуні, налитому у чавуновозні ковші, орієнтуватися на результати аналізу проб, відібраних на жолобах доменних печей.

Показано, що для запобігання перебігу процесів переходу сірки зі шлаку в чавун рекомендується використовувати коригувальні добавки в шлак з матеріалів на основі СаО (у тому числі зернисті нефракціоновані відходи виробництва металургійного вапна в кількості 1,0–2,0 кг/т чавуну), що підвищують сульфідну ємність шлаку.

Проведена у промислових умовах на меткомбінатах перевірка впливу коригувальних добавок у вигляді зернистих нефракціонованих відходів виробництва металургійного вапна, поданих на дно чавуновозних ковшів у кількості 1,0–2,0 кг/т чавуну, перед випуском чавуну з доменних печей показала, що приріст вмісту сірки в чавуні знизився у 1,5–2 рази.