Досліджено термодинамічні, фізико-хімічні та теплофізичні процеси, що відбуваються під час обробки чавуну та сталі магнієм і (або) кальцієм, які відновлююються у зоні зануреної в рідкий метал електричної дуги. Розроблено теоретичні засади технології відновлення оксидів лужноземельних металів в об'ємі рідкого металу. Створено термодинамічну схему процесів термічного відновлення оксидів магнію та кальцію за умов підвищеного тиску. Визначено оптимальні склади сумішей для виготовлення відновлюваного блоку, що забезпечують електроізоляцію електродів, встановлених у блоці, від навколишнього залізовуглецевого розплаву та відновлення магнію і (або) кальцію в об'ємі рідкого металу. Розроблено наукові засади та методологію використання відновлюваних блоків за паралельного розташування електродів у разі горіння між їх робочими кінцями електричної дуги. Розроблено конструкцію відновлюваного блоку та визначено технологічні й енергетичні параметри обробки залізовуглецевого розплаву електричною дугою, що занурюється. Експериментально визначено теплофізичні характеристики відновлюваних сумішей розробленог складу. За цого тепловий коефіцієнт корисної дії процесу на 15 - 20 % вищий, ніж за нагріву сталі на установці ківш - піч. За напівпромислових умов реалізовано технологічну схему особливо глибокої десульфурації чавуну та сталі. Досягнуто ступінь десульфурації: чавуну (за напівпромислових умов) - 90 - 98 %, у разі зниження вмісту сірки з 0,042 % до 0,003 % та ступеня використання магнію 95 %; а також сталі (за лабораторних умов у разі однократної обробки) - 90 - 95 %, у разі зниження вмісту сірки з 0,030 - 0,035 % до 0,002 - 0,003 % та ступеня використання магнію - 80 - 97 %. На підставі порівняння ефективності різних способів десульфурації чавуну показано, що економічні витрати у разі використання розробленої технології нижче на 9,843 грн/т і 22, 205 грн/т за силікотермічного, а також на 8,633 грн/т та 20,955 грн/т за алюмотермічного відновлення магнію у порівнянні з обробкою чавуну інжектуванням гранульованого магнію та порошковим дротом, який містить магній, відповідно.

  Скачати повний текст