Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием

Расчетно−теоретически и экспериментально оценено соотношение концентраций магния и серы в обессеренном магнием чугуне. Приведен анализ основных статей расходования магния и их величины при внепечной десульфурации чугуна. Получены расчетные номограммы удельных расходов магния для глубокой и особо...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2007
Автори:	Шевченко, А.Ф., Булахтин, А.С., Курилова, Л.П., Ткач, Н.Т.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України 2007
Назва видання:	Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Теми:	Внепечная обработка чугунка и стали
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/21916
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием / А.Ф. Шевченко, А.С. Булахтин, Л.П. Курилова, Н.Т. Ткач // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 120-131. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-21916
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-219162011-06-20T12:06:26Z Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием Шевченко, А.Ф. Булахтин, А.С. Курилова, Л.П. Ткач, Н.Т. Внепечная обработка чугунка и стали Расчетно−теоретически и экспериментально оценено соотношение концентраций магния и серы в обессеренном магнием чугуне. Приведен анализ основных статей расходования магния и их величины при внепечной десульфурации чугуна. Получены расчетные номограммы удельных расходов магния для глубокой и особо глубокой десульфурации чугуна для различных температур расплава и конечных содержаний серы. 2007 Article Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием / А.Ф. Шевченко, А.С. Булахтин, Л.П. Курилова, Н.Т. Ткач // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 120-131. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. XXXX-0070 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/21916 669.162.267.6:669.721 ru Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Внепечная обработка чугунка и стали Внепечная обработка чугунка и стали
spellingShingle	Внепечная обработка чугунка и стали Внепечная обработка чугунка и стали Шевченко, А.Ф. Булахтин, А.С. Курилова, Л.П. Ткач, Н.Т. Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
description	Расчетно−теоретически и экспериментально оценено соотношение концентраций магния и серы в обессеренном магнием чугуне. Приведен анализ основных статей расходования магния и их величины при внепечной десульфурации чугуна. Получены расчетные номограммы удельных расходов магния для глубокой и особо глубокой десульфурации чугуна для различных температур расплава и конечных содержаний серы.
format	Article
author	Шевченко, А.Ф. Булахтин, А.С. Курилова, Л.П. Ткач, Н.Т.
author_facet	Шевченко, А.Ф. Булахтин, А.С. Курилова, Л.П. Ткач, Н.Т.
author_sort	Шевченко, А.Ф.
title	Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием
title_short	Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием
title_full	Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием
title_fullStr	Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием
title_full_unstemmed	Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием
title_sort	особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием
publisher	Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Внепечная обработка чугунка и стали
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/21916
citation_txt	Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием / А.Ф. Шевченко, А.С. Булахтин, Л.П. Курилова, Н.Т. Ткач // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 120-131. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
series	Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
work_keys_str_mv	AT ševčenkoaf osobennostiprocessaglubokojiosobennoglubokojdesulʹfuraciičugunamagniem AT bulahtinas osobennostiprocessaglubokojiosobennoglubokojdesulʹfuraciičugunamagniem AT kurilovalp osobennostiprocessaglubokojiosobennoglubokojdesulʹfuraciičugunamagniem AT tkačnt osobennostiprocessaglubokojiosobennoglubokojdesulʹfuraciičugunamagniem
first_indexed	2025-07-02T22:52:54Z
last_indexed	2025-07-02T22:52:54Z
_version_	1836577483664654336
fulltext	120 УДК 669.162.267.6:669.721 А.Ф.Шевченко, А.С.Булахтин, Л.П.Курилова, Н.Т.Ткач ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ГЛУБОКОЙ И ОСОБО ГЛУБОКОЙ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ ЧУГУНА МАГНИЕМ Расчетно−теоретически и экспериментально оценено соотношение концен- траций магния и серы в обессеренном магнием чугуне. Приведен анализ основных статей расходования магния и их величины при внепечной десульфурации чугуна. Получены расчетные номограммы удельных расходов магния для глубокой и осо- бо глубокой десульфурации чугуна для различных температур расплава и конеч- ных содержаний серы. Современное состояние вопроса. Имеющиеся результаты исследо- ваний [1–4] и промышленный опыт внепечной обработки чугуна [1,4–6] свидетельствуют о том, что магний обеспечивая широкие пределы и воз- можности внепечной десульфурации чугуна, является эффективным и перспективным реагентом для процессов ковшевого рафинирования рас- плавов. Этим объясняется интенсивное распространение магния за по- следние 20–25 лет в мировой практике ковшевой десульфурации чугуна. Объемы применения магния в черной металлургии непрерывно увеличи- ваются, особенно в связи с необходимостью обеспечения глубокой (до 0,005–0,006% серы) и особо глубокой (0,002% серы и ниже) десульфура- ции чугуна для производства низкосернистых марок стали. Методика исследования. Анализ закономерностей протекания про- цессов удаления серы из чугуна при вводе магния свидетельствует о зна- чительной их зависимости от параметров системы [Mg] – [S]. Обработка чугуна магнием сопровождается [1] снижением содержания серы в чугуне и одновременным увеличением содержания магния в расплаве. Насыще- ние чугуна магнием ([Mg]нас.) возрастает с уменьшением температуры рафинируемого расплава и увеличением давления в массообменной зоне ввода магния в жидкий чугун. Используя имеющиеся экспериментальные данные М.Спира, Р.Мозера, Дж.Хонго, П.Короса и Н. Вороновой по вели- чинам равновесных концентраций серы и магния в системе [Mg] – [S], нами было получено уточнённое выражение соотношения [Mg]равн. и [S]равн. в зависимости от температуры жидкого чугуна (tж.ч.): [Mg]равн. х [S]равн.=(0,00857 . tж.ч. –10,5979) . 10-4 , (1) из которого вытекает следующая частная зависимость: [ ] ( ) [ ]равн.S 4105979,10.ж.чt00857,0 .равнMg −⋅−⋅ = . (2) 121 По выражению (2) были рассчитаны равновесные значения [Mg]равн. для различных содержаний серы и температуры рафинируемого чугуна. Расчеты показывают (рис.1), что повышение температуры чугуна (tж.ч.) и снижение содержания серы ([S]равн.) способствуют увеличению [Mg]равн.. Рис.1 Расчетная зависимость равновесного содержания магния ([Mg]р) в жидком чугуне от содержания серы ([S]р) при различных температурах расплава в услови- ях особо глубокой десульфурации. 1–12500С; 2–13000С; 3–13500С; 4–14000С; 5–14500С; 6–15000С Особенно проявляется эта закономерность при снижении содержания серы в чугуне ниже 0,003%, т.е. глубокая и особо глубокая десульфурация чугуна сопровождается существенным насыщением расплава магнием. Например, при снижении содержания серы в чугуне до 0,002% и темпера- туре рафинирования 13500С величина [Mg]равн. составляет 0,0486%, что является весьма существенной величиной. Повышение температуры рафинируемого чугуна также значительно увеличивает [Mg]равн. (рис.2). Так, например, при снижении содержания серы в чугуне до 0,002 % повышение температуры рафинируемого чугуна на 1000С сопровождается увеличением [Mg]равн. на 0,0428%. Следователь- но, в доменных транспортных ковшах, где температура чугуна, как прави- ло, на 50–1000С выше, чем в заливочных ковшах, условия для суперглу- бокой десульфурации чугуна наименее благоприятны, так как процесс рафинирования до столь низких значений серы (при более высокой тем- пературе) сопровождается необходимостью бóльшего насыщения чугуна 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 [S]p.% [Mg]p.%[Mg]р,% [S]р, %0 2 3 5 4 6 1 122 магнием, что, в свою очередь, приводит к бóльшим расходам магния. В дополнение к изложенному необходимо добавить, что при температурах чугуна выше 14000С особо глубокая десульфурация чугуна до (<0,002– 0,001% серы) представляется весьма проблематичной и практически трудно осуществимой, так как должна сопровождаться большим равно- весным значением [Mg]равн. – 0,15% и выше. Вводимый в жидкий чугун магний расходуется по нескольким стать- ям потребления. В общем виде выражение статей расходования магния имеет вид: [ ] [ ] [ ] [ ] п Mg Mg Mg NΔ Mg OΔ Mg SΔ Mg Σ Mg qqqqqq ++++= , кг/т чугуна (3) где [ ] [ ] [ ] [ ] п Mg Mg Mg NΔ Mg OΔ Mg SΔ Mg Σ Mg ,,,,, qqqqqq – удельный расход магния: суммар- ный, расход магния на удаляемую серу, на раскисление чугуна, на уда- ляемый из чугуна азот и на потери магния, соответственно, кг/т чугуна. В итоге сумма величин [ ] [ ] [ ] [ ]Mg Mg NΔ Mg OΔ Mg SΔ Mg и,, qqqq определяет ко- личество рационально расходуемого магния при рафинировании, которое можно оценить расчетным и экспериментальным путем. Остальная часть вводимого в чугун магния расходуется нерационально и относится к по- 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 0,0005 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 t,oC [Mg]р,% Рис. 2 Зависимость равновесного содержания магния в чугуне ([Mg]р) от температуры (t) расплава Цифры у кривых – равновесное содержание серы в чугуне (%) 123 терям. Расходы магния на потери ( )п Mgq зависят от уровня применяемой технологии и от условий рафинирования и могут изменяться в очень ши- роких пределах – от 5 до 70% [1,2,5,6]. Расход магния на серу удаленную [ ]( )SΔ Mgq зависит от начального и конеч- ного содержания серы в чугуне. Расчетные значения [ ]SΔ Mgq при различной глубине десульфурации представлены в табл.1, из которой следует, что в наиболее характерных условиях рафинирования расход магния на серу составляет в основе 0,076–0,441кг/т чугуна, а особо глубокая десульфура- ция чугуна связана с наибольшими расходами магния – 0,137−0,441кг/т чугуна на связывание серы. Таблица 1. Расчетный расход магния на серу, удаленную из чугуна ( [ ]SΔ Mgq ) Расход магния (кг/т чугуна) на удаленную серу при исходном содержании серы в чугуне, (%) Содержание серы в чугуне после де- сульфурации, % 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,010 0,076 0,152 0,228 0,304 0,380 0,005 0,114 0,190 0,266 0,342 0,418 0,002 0,137 0,213 0,289 0,367 0,0441 При оценке расхода магния на раскисление чугуна исходное содержа- ние кислорода в расплаве можно принять с достаточной надежностью − 0,007% [1]. Как показали наши экспериментальные исследования (табл.2), содержание кислорода в чугуне после десульфурации зависит от содер- жания серы. С учетом изложенного, расход магния на раскисление чугуна может составлять 0,038–0,092 кг/т чугуна (табл.2). Выполненные ранее исследования по оценке изменения содержания азота в чугуне при вдувании магния показали [7,8], что при внепечной десульфурации передельного чугуна магнием содержание азота в чугуне может изменяться незначительно, что позволяет пренебречь расходом магния на деазотацию чугуна, т.е. величина [ ]NΔ Mgq может быть исключена из выражения (3) суммарного расхода магния на рафинирование чугуна. При десульфурации магнием по мере снижения содержания серы в чугуне происходит насыщение его магнием (рис.1). В табл.3 приведены расчетные (по выражению (1)) равновесные содержания магния в чугуне и, соответственно, требуемый расход магния на насыщение чугуна после десульфурации магнием. Как следует из таблицы, при температуре рафи- нируемого расплава 1300–13500С и конечном содержании серы в чугуне 0,002–0,010% расход магния на обеспечение расчетного значения [Mg]равн. составляет 0,486–0,050 кг/т чугуна. 124 Таблица 2. Содержание кислорода в чугуне и расход магния на раскисле- ние при десульфурации вдуванием магния Содержание серы в чугуне после десульфурации магнием, % 0,015 0,010 0,005 0,002 Содержание кислорода в чугуне после десульфурации магнием, % 0,0045 0,0030 0,0015 0,0010 Расход магния на раскисление чугуна, кг/т чугуна 0,038 0,061 0,084 0,092 Таблица 3. Расчетные значения [Mg]равн. и расхода магния на насыщение чугуна [ ]( )Mg Mgq после десульфурации магнием Расчетный параметр Температура рафинируемого чугуна, 0С Содержание серы в чугуне после десульфурации, % Содержание маг- ния в чугуне по- сле десульфура- ции, % Массовый рас- ход магния [ ]( )Mg Mgq на на- сыщение чугу- на, кг/т чугуна 0,010 0,005 0,050 0,005 0,011 0,110 1300 0,002 0,027 0,272 0,010 0,010 0,100 0,005 0,020 0,200 1350 0,002 0,049 0,486 На основании расчетных расходов магния на серу, кислород и насы- щение чугуна были получены номограммы расхода магния по этим стать- ям потребления для различных исходных и конечных содержаний серы в чугуне, а также при различной температуре рафинируемого расплава. На рис.3 приведено долевое распределение усваиваемого магния на примере наиболее характерных температур внепечной десульфурации чугуна – 13000С и 13500С. Как следует из диаграмм, основное количество магния (75–90%) расходуется на связывание серы и на насыщение чугуна. Рас- пределение магния между [ ]SΔ Mgq и [ ]Mg Mgq зависит от начального и конечно- го содержания серы, а также от температуры расплава. Обеспечение глу- бокой и особо глубокой десульфурации чугуна сопровождается сущест- венным увеличением долей расхода магния на серу и магний остаточный, а при особо глубокой десульфурации (≤0,002% серы), доля магния на на- сыщение возрастает при температуре 13500С до 50–70%. 125 0 20 40 60 80 100 0 0,02 0,04 0,06 2 3 11 0 20 40 60 80 100 0 0,02 0,04 0,06 2 3 1 0 20 40 60 80 100 0 0,02 0,04 0,06 1 2 3 0 20 40 60 80 100 0 0,02 0,04 0,06 1 2 3 0 20 40 60 80 100 0 0,02 0,04 0,06 1 3 2 0 20 40 60 80 100 0 0,02 0,04 0,06 1 2 3 Рис.3. Расчетное (в процентах) распределение потребляемого магния на взаи- модействие с серой (1), на раскисление (2) и на насыщение(3) чугуна в зависи- мости от исходного содержания серы в чугуне при различных температурах и конечном содержании серы. П ро це нт но е ра сп ре де ле ни е ма гн ия н а се ру , н а ра ск ис ле ни е и ма гн ий о ст ат оч ны й в чу гу не ,% Исходное содержание серы в чугуне, % 126 Снижение температуры рафинируемого чугуна способствует более рациональному распределению потребляемого магния, уменьшая долю [ ]Mg Mgq (за счет снижения [Mg]равн.) и увеличивая долю [ ]SΔ Mgq (за счет уве- личения долевого использования магния по «прямому» назначению – на удаление серы). Этим получено веское обоснование рациональности осу- ществления глубокой десульфурации чугуна при более низкой температу- ре рафинирования расплава, что указывает на необходимость осуществ- ления этого процесса именно в заливочных (а не доменных транспортных ковшах). Если процесс особо глубокой десульфурации чугуна совмещает- ся с другими процессами внепечной обработки, особенно теми процесса- ми, которые могут повышать температуру чугуна, то в этом случае может быть рациональным первой осуществлять десульфурацию, чем обеспечи- ваются более экономичные условия использования магния. По изложенному выше методическому подходу были рассчитаны но- мограммы удельных расходов магния для глубокой и особо глубокой де- сульфурации чугуна для различных температур расплава и конечных со- держаний серы. На примере одной из них (рис.4) видим характер зависи- мости расхода магния (qMg) от исходных и конечных содержаний серы. Весьма очевидно существенное увеличение (в 2–3 раза) удельного расхо- да магния со снижением содержания серы в чугуне до 0,001–0,002%, что обусловлено в основе значительным ростом величины [Mg] при очень низких содержаниях серы в чугуне. Особенности осуществления суперглубокой десульфурации чугуна определили необходимость корректировки методов в реализации техно- 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 [S]кон,% qMg, кг/т 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Рис. 4 Зависимость расчетного суммарного удельного расхода магния (qMg) для глубокой и особо глубокой десульфурации чугуна от заданного конечного ([S]кон.) содержания серы. Температура чугуна – 13000С. Цифры у кривых – начальное содержание серы в чугуне (%). 127 логии вдувания магния в расплав. Увеличение удельных расходов магния и соответственно увеличение длительности процесса его ввода в чугун явилось основной причиной изменения техники вдувания. Были отрабо- таны и освоены 2 принципиально отличительных метода вдувания: 1. При массе чугуна в ковшах менее 110–120т десульфурация чугуна осуществляется вдуванием магния через фурму с испарительной камерой на выходе, но при пониженных расходах инжектирующего газа и, соот- ветственно, низкой скорости двухфазного потока. 2. При массе чугуна более 140т десульфурация чугуна осуществляется вдуванием магния через фурму новой конструкции - без испарительной камеры с высокой скоростью двухфазного потока на выходе. Экспериментальная проверка расчетных величин расходования маг- ния по различным статьям осуществлена для условий глубокой десульфу- рации чугуна в ковшах различного типоразмера – емкостью от 40 до 300т. Подтверждено соответствие расчетных и фактических значений расхода магния на связывание с серой и на раскисление чугуна при снижении со- держания серы в чугуне вплоть до 0,001%. Соотношение расчетных равновесных и фактических значений рас- творенного в чугуне магния ([Mg]) оказалось зависимым от температуры рафинируемого чугуна (рис.5). Как следует из диаграммы, проявляется следующая закономерность: 1) При tчугуна ≤12500С [Mg]факт > [Mg]равн. 2) При tчугуна ≈13000С [Mg]факт ≈ [Mg]равн. 3) При tчугуна ≥13500С [Mg]факт <[Mg]равн. Полученная закономерность отражает степень устойчивости системы ра- финирования и свидетельствует о том, что при температурах ниже 13500С система является более устойчивой и исключает возможность ресульфу- рации даже при особо низких содержаниях серы в чугуне, чему способст- вует неравенство [Mg]факт≥[Mg]равн.. На основе сопоставления расчетных и фактических значений расходования магния при десульфурации чугуна нами был сделан вывод о том, что расчетные и фактические значения рас- хода магния могут отличаться, что во многом обусловлено различной ве- личиной [Mg]факт в чугуне в зависимости от температуры расплава, конеч- ного содержания серы после десульфурации и других условий рафиниро- вания. Зависимость фактического удельного расхода магния от начального содержания серы ([S]исх.) в чугуне при обеспечении особо глубокой де- сульфурации в заливочных ковшах (до 0,002% серы) по технологии вду- вания «чистого» (без добавок) гранулированного магния представлено на диаграмме рис.6. Выполненное сопоставление фактически полученных и расчетных значений расходов магния показало, что фактически получен- ные удельные расходы магния оказались несколько меньше чем расчет- ные. Эта закономерность нами объяснена тем, что рафинирование в зали- вочных ковшах осуществляется, как правило, при температурах чугуна 128 ниже 13500С, а в этих условиях справедливо установленное выше нера- венство [Mg]факт≤[Mg]равн., что в свою очередь приводит к снижению об- щего удельного расхода магния. Поэтому расчетные данные диаграммы рис.4 представляют завышенные удельные расходы магния, которые можно отнести скорее к гарантийным. Степень устойчивости технологической системы глубокой и особо глубокой десульфурации чугуна вдуванием «чистого» гранулированного 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 t=1250±150C t=1300±150C t=1350±150C [S]кон,% [Mg]ост,% [S]кон,% [Mg]ост,% [S]кон,% [Mg]ост,% Рис. 5 Соотношение равновесных (кривая) и фактических (точки) кон- центраций [Mg] и [S] в чугуне после обработки в заливочных ковшах с массой чугуна 150-300т. 129 магния (без пассивирующих добавок) была оценена в реальных промыш- ленных условиях десульфурации чугуна в доменных ковшах, транспорти- рования их в миксерное отделение, выдержки глубокообессеренного чу- гуна в миксере и слива в заливочные ковши конвертерного цеха. Этот эксперимент осуществляли в течение 6 суток с отбором проб чугуна по всей цепи обработки и перелива чугуна. Ежесуточно обрабатывали не менее 30–40 ковшей. Результаты исследований представлены в табл.4. Из таблицы следует, что при десульфурации чугуна вдуванием гранул магния в доменных ковшах до содержания серы 0,003–0,006% происходит насыщение чугуна магнием до 0,032–0,052%. При последующих перели- вах чугуна и выдержке в миксере наблюдается дальнейшее незначитель- ное снижение содержание серы в чугуне – в среднем на 0,0008%. Одно- временно происходит существенное снижение содержания магния в чугу- не – в среднем на ~ 0,031%, что в основе происходит на стадии перелива глубокообессеренного чугуна, выдержки его в миксере и последующем сливе в заливочный ковш. Исходя из полученных закономерностей, реа- лизация процесса глубокой и особо глубокой десульфурации чугуна ра- циональна именно в заливочных ковшах, так как в этих условиях потре- буются наименьшие расходы магния и будут происходить наименьшие потери магния из-за отсутствия дополнительных переливов чугуна и наи- Рис. 6 Зависимость удельного расхода магния (qMg) для суперглубокой десуль- фурации (до 0,002% серы) от исходного содержания серы ([S]исх.) при обработке в ковшах с массой чугуна 40−60т, 80–110т и 155–300т 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 [S]исх,% qMg, кг/т 0,80 40-60 т 80-110 т 155-300 т 130 меньшего контакта с достаточно кислыми ковшевыми или миксерными шлаками. Таблица 4. Среднесуточные данные по содержанию серы и магния в глу- бокообессеренном чугуне вдуванием гранулированного магния Содержание серы в чугуне, % Содержание магния в чугуне, % сутки в домен- ных ковшах после вдувания магния в домен- ных ковшах перед сливом чугуна в миксер в заливоч- ных ков- шах ΔS, % абс. (2-4) в домен- ных ков- шах после вдувания магния в домен- ных ков- шах перед сливом чугуна в миксер в заливоч- ных ковшах ΔS, % абс. (6-8) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0,005 0,005 0,005 0 0,032 0,032 0,006 0,026 2 0,006 0,005 0,005 0,001 0,034 0,034 0,005 0,029 3 0,005 0,005 0,003 0,002 0,036 0,033 0,009 0,027 4 0,004 0,004 0,003 0,001 0,044 0,041 0,013 0,031 5 0,004 0,004 0,003 0,001 0,050 0,049 0,013 0,037 6 0,003 0,003 0,003 0 0,052 0,050 0,017 0,035 Среднее за 6 суток 0,0045 0,0043 0,0037 0,0008 0,0413 0,0398 0,0105 0,0308 Таким образом, показано, что вдувание гранулированного магния без различных добавок стабильно обеспечивает глубокую (менее 0,005– 0,006% серы) и особо глубокую (0,001–0,002% серы) десульфурацию чу- гуна. Этот процесс сопровождается необходимостью значительного на- сыщения чугуна магнием (вплоть до 0,020%), что, в свою очередь, увели- чивает удельные расходы магния на рафинирование. При особо глубокой десульфурации на насыщение чугуна магнием может расходоваться вплоть до 30–50% усваиваемого магния. Наиболее экономичные условия по целому ряду показателей обеспечиваются при особо глубокой десуль- фурации чугуна именно в большегрузных заливочных ковшах при темпе- ратуре чугуна не выше 13500С. Другие условия снижают рациональность и экономичность осуществляемого процесса глубокого рафинирования жидкого чугуна. Разработанный процесс глубокой и особо глубокой десульфурации чугуна освоен в ряде конвертерных цехов с конвертерами емкостью вплоть до 320т при выплавке низкосернистых марок стали. 1. Воронова Н.А. Десульфурация чугуна магнием. – М. Металлургия, 1980. – 238с. 2. Шевченко А.Ф. Разработка и развитие теории и технологии процессов вне- печной десульфурации чугуна в ковшах вдуванием диспергированных реа- гентов. Докт. диссерт. 1997. Днепропетровск. 426 с. 131 3. Доменный чугун с шаровидным графитом для крупных отливок. / А.М. Збор- щик, В.А. Курганов, Ю.В. Бычков и др. – М. Машиностроение, 1995. – 129 с. 4. Теоретические основы и технологические преимущества десульфурации чу- гуна гранулированным магнием без кальцийсодержащих добавок. / А.Ф.Шевченко, В.А.Александров, И.А. Баранник и др. // Тр. VI Международ- ного симпозиума по десульфурации чугуна и стали. 14–16 сент. 2000. Магде- бург–Германия. – С.12–19. 5. International symposium for Desulphurization of hot Metal and Steel. The VI (Magdeburg / Germany, 2000), The VII (Anif / Austria, 2002), The VIII (Nizhniy Tagil / Russland, 2004), The IX (Galati / Romani, 2006). Almamet red. 6. Создание и промышленное применение современных аппаратурно- технологических комплексов десульфурации чугуна на меткомбинатах Китая. / В.И.Большаков, А.Ф. Шевченко, В.А. Александров и др. // Металлургиче- ская и горнорудная промышленность. – 2004. – № 4. – С.6–11. 7. Исследование и разработка технологии деазотации жидкого чугуна. / А.Ф.Шевченко, А.В.Зотов, В.И. Ганошенко и др. // Тр. III конгресса сталепла- вильщиков. – АО «Черметинформация», Москва. 1996. – С.227–228. 8. Рациональная схема получения передельного конвертерного чугуна с пони- женным содержанием азота. / А.С.Вергун, А.Ф.Шевченко, А.Г. Чернятевич и др. // Сб. ИЧМ. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлур- гии. – Киев. Наукова думка, 2002. – Вып.5. – С.99–104. Статья рекомендована к печати докт.техн.наук А.С.Вергуном

Особенности процесса глубокой и особенно глубокой десульфурации чугуна магнием

Репозитарії

Схожі ресурси