Файл: Внедоменная десульфурация чугуна..pdf

магния концентрации серы в чугуне. Степень ис­ пользования магния уменьшается по мере снижения концентрации серы в чугуне по закону, близкому к экспоненциальному, причем в реальных условиях' десульфурации степень использования магния, близ­ кая к 100%, может иметь место лишь при концентра­ циях серы в чугуне более 0,12%. При наиболее часто встречающихся концентрациях серы — 0,02—0,08% — максимально возможная степень усвоения магния 30—70%. Объясняется это тем, что мощность переме­ шивания от всплывания паров магния в ковше не мо­ жет обеспечить подвод серы в количестве, достаточ­ ном для полного усвоения магния. На основании этого высказано предложение вводить магний в чугун вместе с нейтральным газом в соотношении, при ко­ тором обеспечивается мощность перемешивания, до­ статочная для полного усвоения магния, при этом по мере уменьшения концентрации серы в чугуне вели­ чина соотношения газ — магний должна изменяться в сторону увеличения количества газа. Уменьшение концентрации паров магния в газе на скорости реак­ ции заметно не сказывается, так как скорость диффузи­ онных процессов в газах значительно (примерно в ІО5 раз [37]) выше, чем в жидкости, а скорость удале­ ния серы, как и прежде, будет лимитироваться под­ водом серы. Определенный эффект повышения степени усвоения магния получается и при введении маг­ ния вместе с воздухом (до 10% в пределах концентра­ ций серы 0,02—0,06%), несмотря на то, что определен­ ная часть магния сгорает в кислороде подводимого воз­ духа. По-видимому, предложенный способ может стать одним из наиболее эффективных.

Эффективность применения внедоменной десульфу­ рации в настоящее время выражается в повышении качества чугуна и тем самым в качестве стали, выпла­ вляемой из этого чугуна. В результате применения

106

внедоменной десульфурации на заводах «Азовсталь» и им. Ильича освоено производство высококачествен­ ных сортов стали и особо чистых по сере сортов литей­ ного чугуна. Приплаты, которые получали заводы за высокое качество металла, составляют весьма за­ метную величину — 3 руб/т, в то время как затраты

1,5 руб/т (в зависимости от вида магния — слитковый или гранулированный — и степени десульфурации).

На заводе им. Ильича были проведены конвертер­ ные плавки с содержанием серы в чугуне 0,001— 0,002% [69]. При использовании малосернистого чугуна для производства низкоуглеродистой кипя­ щей конструкционной стали в кислородном конвертере улучшаются показатели плавки: длительность цикла снижается на 5—7%, выход годной стали повышается на 1—2%, головная обрезь на слябинге уменьшается на 0,1—0,5%. Содержание серы в стали (не выше 0,02%) отвечает требованиям мировых стандартов

[21].

На Макеевском металлургическом заводе прове­ дены плавки в мартеновских печах с применением чугуна, подвергнутого внедоменной десульфурации. Результаты их приведены в табл. 15. Удалось полу­ чить сталь с содержанием серы 0,012—0,013%, что в обычных условиях сделать не удается. В ряде слу­ чаев применение внедоменной десульфурации дает не только экономические выгоды, но становится необ­ ходимым условием дальнейшего технического прогрес­ са. Так, например, в доменном производстве дальней­ шее глубокое обогащение криворожских руд не может быть осуществлено без применения внедоменной де­ сульфурации, поскольку уменьшение выхода шлака ниже 300 кг/т неизбежно вызовет чрезмерное повыше­ ние содержания серы в чугуне в условиях работы

Таблица 15

Результаты мартеновских плавок с применением десульфурированного чугуна

доменных печей на сернистом донецком коксе. В стале плавильном производстве применение внедоменной де­ сульфурации необходимо для нормальной работы уста­ новок непрерывной разливки стали радиального типа.

Внедоменная десульфурация, помимо повышения качества металла, может дать большие выгоды в до­ менном производстве за счет снижения основности шлака. Пока такая задача в большом масштабе не ставится ввиду недостаточного развития установок для внедоменной десульфурации, тем не менее, переход на работу со шлаками пониженной основности уже имеет место. Так, на заводе в Рустави была опробова­ на работа одной из доменных печей на пониженной основности — 1,19 вместо 1,3. Содержание серы при этом возросло до 0,088%, и весь чугун подвергали вне­ доменной десульфурации. Снижение основности шлака позволило уменьшить расход кокса на 46,3 кг/т чугуна

108

На Макеевском заводе доменщики, пользуясь наличием установки для внедоменкой десульфурации, испробовали работу доменной печи на шлаках пони­ женной основности. По их расчетам в условиях за­ вода для удаления 0,01 % S из чугуна в доменной пе­ чи требуется повышение основности шлака на 0,19, что приводит к увеличению расхода кокса на 16,7 кг и снижению производительности печи на 2,97%. В де­ нежном выражении затраты составляют 0,91 руб/т чугуна. Удаление каждой 0,01% S на установке внедоменной десульфурации требует 0,19 руб/т чугуна, что значительно ниже, чем в доменной печи.

Доменщики завода им. Ильича опробовали рабо­ ту на шлаке, в котором отношение СаО : SiO2 было снижено с 1,17 до 1,11, а отношение RO : SiO2 —

с1,32 до 1,17. Опыт работы на таких шлаках показал, что в этом случае обеспечивается форсировка и ровный ход печей, улучшаются технико-экономические пока­ затели плавки. По расчетным данным выход шлака при работе на таком шлаковом режиме понижается

с484 до 442 кг/т чугуна. Среднее содержание серы

вчугуне, выплавленном на таких шлаках, составляет 0,077%, а после десульфурации — не выше 0,005%.

Указанное изменение шлакового режима приводит в условиях завода им. Ильича к снижению расхода

и увеличения прочности агломерата), увеличению ко­ личества утилизированного шлака на 84,7 кг/т чугу­ на. Производство чугуна возрастает на 1,24%.

Как видно из приведенных примеров, снижение основности доменного шлака дает заметное улучшение как в смысле роста производительности, так и в отноше­ нии снижения удельного расхода кокса. Однако устано­ вить количественно размер роста производительности

109

ЛИТЕРАТУРА

1.Ващенко К- И., Софрони Л. М. Магниевый чугун. М., Машгиз, 1960, 200 с. с ил.

2.Внедоменное обессеривание чугуна.— «Металлург», 1958, № 3. Авт.: М. И. Громов, Л. И. Цылев, А. М. Какунин и др.

3.Внедоменная десульфурация чугуна.— «Бюллетень ЦИИНЧМ», 1972, № 23. Авт.: М. 3. Левин, В. И. Мачикин, Е. Н. Складановский и др.

4.Внедоменная десульфурация чугуна вдуванием магния

в ковш.— «Металлург», 1974, № 3. Авт.: М. Л Лаврентьев. Н. А. Воронова, А. Ф. Шевченко и др.

5.Внедоменное обессеривание чугуна.— «Известия ву­ зов. Черная металлургия», 1964, № 4. Авт.: И. Г. Половченко, В. И. Логинов, Ю. С. Дуденко, С. М. Соломатин.

6.‘В о р о н о в а Н. А. К вопросу о методике определения основ­ ных показателей процесса рафинирования чугуна продувкой магнием.— «Повышение качества чугуна и чугунного литья. Труды ИЧМ». Bbin.XL. М., «Металлургия», 1972.

7.В о р о н о в а Н. А. Предпосылки применения магния как рафинирующего реагента в черной металлургии.— «Повыше­ ние качества чугуна и чугунного литья. Труды ИЧМ». Вып.XL. М., «Металлургия», 1972.

8.Воронова Н. А., Шевченко А. Ф. Десульфурация

жидкого чугуна вне печи вдуванием порошкообразных реаген­

10.Вопросы теории и практического применения гранули­ рованного магния для обработки чугуна.— «Повышение ка­ чества чугуна и чугунного литья. Труды ИЧМ». Вып. XL. М., «Металлургия», 1972. Авт.: Н. А. Воронова, А. Ф. Шев­

ченко, М. Н. Ключник, И. Я. Емельянов.

11Воскобойников В. Г. Поведение серы в доменной плавке и пути снижения содержания серы в чугуне.—«Сталь», 1955, № 7.

111