Эффективность десульфурации при применении различных вариантов внепечной обработки стали

Анотація

Целью статьи является изучение кинетики процесса десульфурации стали в сталеразливочных ковшах за время выпуска стали из сталеплавильного агрегата и за все время пребывания ее в ковше при рафинировании жидкими известково-глиноземистыми шлаками (CaO + Al₂O₃) либо твердыми шлакообразующими смесями на основе извести (CaO) – ТШС. Известно, что успешная десульфурация зависит от химического состава шлака, времени его формирования в ковше, окисленности металла, условий перемешивания стали в ковше, дополнительных технологических операций, ковшевой обработки. Для изучения кинетики процесса десульфурации были проведены промышленные исследования в кислородно-конвертерном цехе МК «Азовсталь» при выплавке стали 17Г1СУ в 350-тонных конвертерах по различным вариантам обработки металла в сталеразливочных ковшах.

Всего было проведено 1456 плавок, из которых 460 – при обработке синтетическим шлаком (СШ), 271 – при обработке твердой шлакообразующей смесью (ТШС), 630 – при использовании совместно и СШ и ТШС и 94 – без обработки СШ и ТШС. При обработке стали в ковше использовали СШ состава, %: СаО – 47-52; Аl₂О₃ – 32-39, SiO₂ – 3-7, МgО – 10-14, МnО + FeO до 1,5, TiO₂ – 4-6, S – до 0,035 и твердую шлакообразующую смесь (фракции до 5 мм), состоящую из 76–78 % извести, содержащей до 0,05 % серы, и 22–24 % плавикового шпата – до 0,1 % серы. Математическая обработка опытных и сравнительных плавок, произведенная методом множественной корреляции, выявила влияние каждого из факторов конвертерного процесса (основность шлака В, удельный расход извести q_изв и плавикового шпата q_п.ш., температуры чугуна), а также основности конвертерного шлака, попадающего в ковш при сливе металла из конвертера, содержания в нем серы [(S)_ш], удельного расхода СШ и ТШС на содержание серы в готовом металле, которое описывается соответствующими уравнениями и характеризуется определенными графическими зависимостями.

Сравнительный анализ эффективности десульфурации различных вариантов в сопоставлении с вариантом, когда металл ничем не обрабатывался, показал, что количество удаленной из металла серы при обработке его твердой шлакообразующей смесью, синтетическим шлаком, совместно шлаком и смесью возросло в 1,36; 2,1 и 2,46 раза соответственно.

Методом корреляционного анализа выявлено, что удельное количество удаленной серы при применении твердой шлакообразующей смеси в 14 раз выше, чем при применении синтетического шлака (при их раздельном применении).