Виконано розрахунки щодо визначення впливу витрати газу-носія на глибину проникнення струменю парів реагенту, інтенсивність перемішування ванни під час рафінування чавуну магнієм.

На основе результатов исследований, разработок и промышленных данных применения различных процессов в условиях современных требований сформулированы основные положения наиболее рационального процесса десульфурации чугуна. Показано, что магнию, как реагенту, практически нет альтернативы. Сопоставлены различные "магниевые" процессы внепечной обработки чугуна. Представлены комплексные преимущества инфекционного процесса вдувания магния в "чистом" виде со снижением серы в чугуне до 0,001-0,002 %.

Проведено сопоставление десульфурации чугуна порошковой проволокой и вдуванием гранулированного магния исходя из капитальных затрат, затрат на материалы, снижения температуры чугуна, организации производства и т.д. Использование системного анализа при сопоставлении обоих способов показало, что при одинаковых условиях проведения десульфурации способ десульфурации порошковой проволокой более экономичен по сравнению с продувкой.

Наведено техніко-економічний аналіз можливості переведення доменних печей на роботу зі шлаками зниженої основності. Чавун із вмістом сірки більшим за 0,05 - 0,06 % запропоновано піддавати обробці на установці десульфурації. Показано, що в розглянутому діапазоні зниження основності, застосування позапічної десульфурації є економічно доцільним.

Приведен аналитический обзорный материал основных этапов и показателей десульфурации жидкого чугуна магнием. Дано сравнение различных технологий. Показано, что технологический процесс обработки чугуна гранулированным магнием наиболее рационален и экономичен. Приведены величины затрат и их структура.

Приведены сведения о затратах на десульфурацию чугуна при использовании различных способов ввода магния в металл. Инжектирование гранулированного магния в чугун через погружаемую в расплав форму является наиболее эффективным способом обработки. При подаче магния в чугун в виде порошковой проволоки затраты на обработку значительно увеличиваются. Стоимость десульфурации чугуна магниевой порошковой проволокой может быть существенно понижена при использовании Fe-Si-Mg сплавов с содержанием магния 15 - 30 % вместо металлического магния.

Ключ. слова: футеровка, аккумуляция, излучение, конвекция, теплопередача, ковш
Індекс рубрикатора НБУВ: К323.05-12

Рубрики:

Розливання чавуну

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ 

С использованием математической модели процесса проведена оценка эффективности использования магния на десульфурацию чугуна при обработке в 350-т заливочных ковшах. Результаты моделирования использованы для анализа приведенных в научно-технической литературе сведений об эффективности десульфурации чугуна в большегрузных заливочных ковшах металлургических заводов.

Представлены результаты исследований тепловых режимов работы магнитодинамического миксера-дозатора для перегрева и разливки чугуна. Разработана математическая модель исследуемого процесса, проведен комплексный вычислительный эксперимент и натурные исследования на действующем оборудовании. Установлены факторы, определяющие протекание тепловых процессов в миксере. Отработаны технологические параметры, позволяющие оптимизировать режимы нагрева и выдержки чугуна в магнитодинамическом миксере-дозаторе.

Описана аппаратурно-технологическая схема комплексов внепечной десульфурации чугуна и скачивания шлака. Основные технологические показатели промышленной работы комплексов на ряде сталеплавильных заводов мощностью от 1 до 3 млн т/год и обусловлены снижением содержания серы в чугуне с 0,02 - 0,16 % до 0,002 - 0,010 %. Приведенные диаграммы характеризуют уровень усвоения реагентов и показатели десульфурации.

Проанализирована технико-экономическая эффективность десульфурации чугуна инжектированием гранулированного магния через фурмы с испарительными камерами и подачей магния в виде порошковой проволоки в 100 - 140-тонных чугуновозных ковшах и 300 - 350-тонных заливочных ковшах. Показано, что использование порошковой проволоки с наполнителем из железо-кремний-магниевого сплава открывает возможность разработки технологии, которая при десульфурации чугуна в 100 - 140-тонных чугуновозных ковшах может конкурировать с инжектированием магния в металл. Отмечено, что при обработке чугуна в крупных заливочных ковшах предпочтение следует отдавать инжектированию гранулированного магния через фурмы с испарительными камерами.

Сопоставлены удельные затраты на внедоменную десульфурацию чугуна содой, известью и алюминием, карбидом кальция, кусковым и гранулированным магнием, проволокой с магнийсодержащим материалом.

Рассмотрены основные этапы применения магния для внедоменной десульфурации чугуна. Приведены показатели десульфурации. Показана приоритетность инжекционного ввода гранулированного магния в жидкий чугун при оптимальных условиях и параметрах обработки.

Сформулированы основные условия и важнейшие требования для осуществления наиболее рационального процесса рафинирования чугуна магнием в ковше. Приведены показатели десульфурации.

Основным элементом технологии внепечной обработки чугуна алюмотермическим восстановлением магния в глубине расплава является дуговой восстановительный блок (ДВБ). Исследованы свойства ДВБ, определено требования по их дальнейшему использованию в технологии внепечной обработки. Установлено общее количество затрат тепла на получение паров магния из определенной части рабочей смеси, условная теплоемкость расходуемой части дугового блока, эффективная теплопроводность, полезные затраты тепла на получение 1 кг восстановленного магния. Исследованные в работе свойства ДБ и установленные основные требования к ним могут служить эффективным материалом для разработки технологии изготовления расходуемых элементов для технологии рафинирования металлических расплавов по методу дугового глубинного востановления.

Рассмотрено влияние внепечной электрогидроимпульсной обработки расплава на качество чугунов индукционной, ваграночной и доменной выплавки. Установлено, что обработка оказывает положительное влияние на структуру и прочностные свойства чугуна вне зависимости от способа его выплавки. Изложены преимущества использования данного метода в технологиях получения ваграночного и доменного передельного чугуна.

В горне доменной печи по окончанию выпуска при прорыве горновых газов через канал чугунной летки остается шлак, который образует депрессионную воронку. Используя математическое моделирование, разработан аналитический метод определения изменения размеров депрессионной воронки шлака за период выпуска жидких продуктов плавки, а также объема горна, занятым остаточным шлаком по окончанию выпуска. Методика позволяет оценить массообменные процессы в нижней части печи.

Показано, что для предотвращения ресульфурации чугуна в ковшах основность ковшевого шлака должна составлять не менее 1,0. Повышение основности шлака до 1,1 - 1,2 и более создает условия для десульфурации чугуна при наполнении и транспортировании ковшей и снижения интенсивности ресульфурации металла после глубокой десульфурации чугуна магнием.

Создано современное оборудование установок глубокой десульфурации чугуна, обеспечивающее принудительное погружение фурменного устройства а ковш с расплавом, фиксирующее фурму в рабочем положении во время продувки, а также увеличивающее продолжительность продувки одной фурмой до 20 мин и более.

Рассмотрены вопросы внепечной десульфурации жидкого чугуна. Проанализированы основные достоинства и недостатки существующих технологий обессеривания чугуна. Определены наиболее перспективные технологии внепечной десульфурации чугуна для отечественных предприятий.