Анотація

Метою роботи була теоретична оцінка на основі фізико-хімічних розрахунків одиничного впливу температури, початкового та кінцевого вмісту сірки, глибини рідкої ванни та маси чавуну на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм. Виконана теоретична оцінка показала: для всіх розглянутих температур чавуну (1200 – 1600 0 С) термодинамічно найбільш пріоритетним механізмом десульфурації чавуну із застосування магнію є процес, що базується на взаємодії сірки розчиненої в металевій фазі з розчиненим магнієм; термодинамічно більш вірогідним для всіх розглянутих глибин занурення фурми (0 – 4 м) є процес десульфурації з розчиненням пароподібного магнію в рідкому чавуні. Виконано теоретичну кількісну оцінку впливу глибини занурення фурми на ефективність десульфурації чавуну пароподібним магнієм та розчиненням пароподібного магнію в чавуні. Визначено, що при зміні кінцевого вмісту сірки в межах 0,002 – 0,010% з підвищенням кінцевого вмісту сірки в чавуні на 0,001% відбувається збільшення ефективності процесу десульфурації чавуну магнієм на 10%; збільшення початкової концентрації сірки на 0,01% призводить до підвищення ймовірності перебігу реакції через розчинений магній у межах 15 – 25%, а реакції через газоподібний магній у межах 9 – 19%; при підвищенні початкової концентрації сірки в чавуні на 0,01% та зміні кінцевого вмісту сірки на 0,001% у межах 0,002 –0,010%, приріст ефективності процесу десульфурації відповідно зростає в межах 5,5 – 9,4%; суттєвого впливу маси оброблюваного чавуну на процес десульфурації не виявлено.

Ключові слова

десульфурація, чавун, теоретична оцінка, ківш, шлак, міксер. Посилання

Список літератури

1. 1. International Magnesium Association The Global Voice for magnesium, October 21, 1999.
2. 2. Шевченко О. Ф., Маначин І. А., Вергун О. С. та ін. Раптова десульфурація чавуну в ківшах. Технологія, дослідження, аналіз, вдосконалення. Дніпро. Дніпро - VAL. 2017. - 252 с.
3. 3. Воронова Н. А. Десульфурація чавуну магнієм. М. : Металургія, 1980.  239 с .
4. 4. Шевченко А. Ф., Большаков В. І., Башмаков О. М. Технологія та обладнання десульфурації чавуну магнієм у великовантажних ковшах. Київ : Наукова думка. 2011.- 205 с .
5. 5. Вергун О. С., Лафер І. М., Шевченко О. Ф. До питання механізму десульфурації чавуну магнієм. Сталь. 1985. №3. С. 17 - 18.
6. 6. Єлісєєв В. І., Булахтін О. С., Шевченко А. Ф., Курилова Л. П., Руденко О. Л. Модель руху і розчинення магнійсодержащих бульбашок у розплаві металу. Теорія та практика металургії. 2007. № 23. С. 70-74.
7. 7. Руденко А. Л. Кінетика міжфазного переходу сірки у процесі ковшового рафінування чавуну магнієм. Ізв. ВНЗ. Фізико-хімічні основи металургійних процесів. 2016. №12. Том 59. С.896-902.
8. 8. Сигарев Е. Н. Научное обоснование и разработка комплексной энергоэффективной технологии конвертерного производства железоуглеродистого полупродукта: Дисс. д-ра техн. наук: 05.16.02- Днепродзержинск, 2013. 531 с.
9. 9. Охотський В. Б. Модель десульфурації чавуну. Магній. Металургійна та гірничорудна промисловість. 2001. №1. С. 23-25.
10. 10. Зборщик А. М. Аналіз термодинаміки та кінетики десульфурації чавуну магнієм. Сталь. 2001. №7. С. 17-20.
11. 11. Зборщик А. М. Особливості кінетики десульфурації чавуну в ковшах заливки комбінату «Азовсталь». Сталь. 2005. №10. С. 54-57.
12. 12. Зборщик А. М. Вплив умов розчинення магнію в чавуні на ефективність десульфурації металу. Ізв. ВНЗ. Чорна металургія. 2010. №7. С. 21-24.
13. 13. Зборщик А. М. Аналіз механізму реакції при десульфурації чавуну магнієм. Сталь. 1996. №12. С14-17.
14. 14. Зборщик А. М., Климанчук В. В., Косолап Н. В. Ефективність сучасних технологій десульфурації чавуну магнієм. Метал та лиття України. 2006.  №3-4. С. 20-22.
15. 15. Мачікін В. І., Складановський О. М. Дослідження десульфурації чавуну магнієм. Сталь.1979. №4. С. 251-254.
16. 16. Мачікін В. І., Іванов А. І, Складановський О. М. Деякі особливості масообмінних процесів при позадоменній десульфурації чавуну магнієм. Ізв. ВНЗ. Чорна металургія. 1976. №4. С. 29-31.
17. 17. Мачікін В. І., Зборщик А. М. Математичний опис процесів десульфурації чавуну та стали лужноземельними металами. Ізв. ВНЗ. Чорна металургія. 1982. №1. С. 34-38.
18. 18. Омельяненко В. Ф., Борнацький І. І. Про розкислення та десульфурацію чавуну магнієм. Метали. 1985.  №1. С. 24-27.
19. 19 . Коноплі В. Г., Поганих П .А. Про механізм десульфурації чавуну під час обробки його магнієм. Металургія та коксохімія. 1985. №88. С. 49-55.
20. 20. Дюдкін Д. А., Грінберг С. Є., Марінцев С. М. Механізм десульфурації чавуну гранульованим магнієм. Металург. 2001. №4. С. 38-40.
21. 21. Чичкарєв Є. А., Троцан А. І., Алексєєва В. А. Оцінка параметрів взаємодії умов десульфурації рідкого чавуну магнієм. Процеси лиття. 2003. №1. С. 7-11.
22. 22. Шевченко А. Ф., Комплексный подход при выборе и оценке технологии внепечной десульфурации чугуна. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии : сб. научн. тр. Дніпропетровськ : ІЧМ НАН України, 2010. Вип. 22. С. 106-120.
23. 23. Irons G. A , Guthrie I. L Кінетика десульфурації розплавленого заліза з використанням пари магнію. Metallurgical Transactions B. 1981. №12. P .755-767.
24. 24. Irons G., Guthrie I. Кінетичні аспекти десульфурації чавуну магнієм. Metals Society. 1981. №3. P. 114-121.
25. 25. Haping Sun, Yungchang Liu, Muhjung Lu. Поведінка бульбашок Ar -1% Mg при десульфурації чавуну вдуванням магнію. Черметінформація. Новини чорної металургії за кордоном. Сталеплавильне виробництво. 2010. №4. С. 27-29.
26. 26. Jose Flavio Viana, Sergio Luis de Souza Costa, Alessandro Prenazzi, Douglas C. Lee. Hot Metal Desulfurization by CaO -Mg Co-Injection в Usiminas Steel Shop 2. P .151-161.
27. 27. YANG Jian, OKUVURA Keiji, SANO Mas amichi . Поведінка магнію в процесі знесірювання рідкого чавуну із застосуванням парів магнію, що утворюються на місці при алюмінотермічному відновленні окису магнію. ISIJ International. Vol. 42. 2002. №7. P. 685-693.
28. 28 . Yang Jian, Kuwabary Mamoru, Okuvura Keiji, Sano Mas Amichi. Запобігання ресульфурації у процесі десульфурації при отриманні парів магнію алюмотермічним відновленням оксиду магнію. ISIJ International, Vol. 45. 2005. №12. P. 1795-1803.
29. 29. Теорія металургійних процесів : Підручник / В. Б. Охотський , О. Л. Костелов, В. К. Симонов та ін . Київ : ІЗМН, 1997. 512 с.
30. 30. Кубашевський О., Олкок С. Б. Металургійна термохімія. Москва : Металургія, 1974.  496с.
31. 31. Меджибозький М. Я. Основи термодинаміки та кінетики сталеплавильних процесів. Київ-Донецьк : Вищ. шк., 1986. 299 с.
32. 32. Шевченко А. Ф. Разработка и развитие теории и технологии процессов внепечной десульфурации чугуна в ковшах вдуванием диспергированных реагентов: Дисс. д-ра техн. наук: 05.16.02. Днепропетровск, 1997. 432 с.