Файл: Квитко, М. П. Кислородно-конвертерный процесс.pdf

компонентов в шлаке и содержания фосфора под шлаком данного состава с равновесными содержаниями для шлака данного со­ става, определенными расчетом по методике В. А. Кожеурова [69]. Для контроля принятой методики сравнивали расчетные значения

сфактическими, полученными в лабораторных условиях [70]. Сопоставление расчетных концентраций фосфора с действи­

тельными показало, что различие между ними невелико (рис. 89) и минимально при содержании фосфора в металле в пределах 0,020—0,050%. Отношение [Р]ф/[ Р ]„' резко увеличивается лишь при содержании фосфора в металле ниже 0,015%. Для получения

Зависимость концентрации фосфора от содержания закиси железа в шлаке для равновесных и фактических значений можно описать выражениями:

Из приведенных уравнений следует, что увеличение концен­

содержания железа выше .указанных пределов сопровождается ростом степени неравновесное™ между металлом и шлаком (рис. 90). Увеличение степени неравновесности между металлом и шлаком при росте концентрации железа объясняется:уменьшением ионной.доли Са2+ в шлаке и тем, что увеличение окислённости при прочих равных условиях характеризует уменьшение интенсивности перемешивания между металлом и шлаком, а сле-

231

довательно, ухудшение кинетических условий приближения рас­ пределения фосфора к равновесному. Ухудшение кинетических условий взаимодействия металла со шлаком и в связи с этим уве­ личение степени неравновесное™ наблюдается и при избытке извести в шлаке. В этом случае уменьшается жидкотекучесть шлака и ухудшается его реакционная способность. По данным исследования, увеличение основности выше 2,4 не имеет смысла.

Нежелательным является и увеличение содержания пятиокиси фосфора в шлаке более 10— 1 1 %. Следовательно, конечные шлаки

(и в какой-то степени и шлаки по ходу плавки) должны соответ­

Степень отклонения концентрации фосфора в металле от равно­ весной при данном составе шлака определяется также степенью контакта взаимодействующих фаз (интенсивностью перемешива­ ния металла и шлака) или длительностью контакта между ними при постоянной интенсивности перемешивания. Увеличение интен­ сивности перемешивания при кислородно-конвертерном процессе возможно практически лишь с ростом скорости окисления угле­ рода, что нежелательно, так как отрицательно сказывается на дефосфорации. Уменьшение скорости окисления углерода и уве­ личение длительности контакта между металлом и шлаком спо­ собствуют приближению к состоянию равновесия (рис. 91). Результаты, представленные на рис. 91, дают возможность сде­ лать заключение о необходимости увеличения длительности про­ дувки при выплавке высокоуглеродистого металла.

Естественно, получение шлака приведенного выше состава вряд ли возможно при высоком содержании фосфора и марганца

232

в чугуне и однократном скачивании шлака, т. е. необходимо дву­ кратное скачивание. Для увеличения длительности продувки темп подачи кислорода также должен быть снижен.

Для определения наиболее эффективного метода продувки

Режим подачи пылевидной извести по периодам был постоян­ ным: расход извести в первом периоде был не более 80 кг/мин, во втором не более 150 кг/мин и в третьем — до 180 кг/мин. По сте­ пени усвоения извести наиболее целесообразным оказался третий вариант, как это видно из табл. 65.

Нужно отметить, что во всех трех вариантах содержание фос­ фора было практически одинаковым.

Снижение темпа подачи кислорода привело к резкому умень­ шению скорости окисления углерода. Максимальная скорость окисления углерода при выплавке рельсовой стали составила 0,18%/мин, а при выплавке среднеуглеродистой — примерно

'0,27%/мин. При уменьшении скорости окисления углерода окисленность шлака по ходу продувки по сравнению с окисленностью шлака при получении среднеуглеродистого металла возросла. Увеличился и темп дефосфорации, что определялось высокой окисленностыо шлаков при достаточно большой скорости окисления углерода. В условиях исследования скорость окисления фосфора оказалась линейно связанной со скоростью окисления углерода:

233