Термодинамічний аналіз фізико-хімічних процесів у високотемпературній реакційній зоні рідкої сталеплавильної ванни. Частина 2. Видалення домішок
Ключові слова:
високотемпературна реакційна зона, сталеплавильна ванна, продування киснем, кисневий конвертер, домішки, енергія Гіббса, хімічний потенціалАнотація
Видалення домішок з газової фази рідкої сталеплавильної ванни є важливим процесом, в якому відбувається безповоротний відхід хімічних елементів з простору сталеплавильного агрегату. Існує необхідність детально дослідити цей процес під час продування рідкого залізовуглецевого розплаву киснем для ефективного контролю технологічних параметрів плавки. В роботі досліджено особливості поведінки заліза і домішок вуглецю, кисню, кремнію, марганцю, алюмінію, сірки, фосфору, кальцію і магнію в газовій фазі високотемпературної реакційної зони (ВРЗ) рідкої сталеплавильної ванни при її продуванні киснем з урахуванням впливу всіх компонентів термодинамічної системи «металшлак-газ». Показано, що зі збільшенням інтенсивності продувки і температури ванни концентрація ряду домішок в газовій фазі ВРЗ проходить через максимум при певній температурі, яка залежить від інтенсивності продувки, після якого починається інтенсивне видалення даної домішки зі сталеплавильної ванни. В абсолютних одиницях при збільшенні температури відхід даної домішки в газову фазу не зменшується, і в загальному випадку максимуми не спостерігаються. За температурою і ступенем видалення в газову фазу досліджені домішки можуть бути розділені на три групи: а) вуглець, який майже повністю видаляється при відносно малому загальному вмісті кисню в ВРЗ і температурі до 2000 °С; б) кремній, кальцій, магній і фосфор, які майже повністю видаляються в газову фазу в інтервалі температур 2100...2800 °С; в) марганець, сірка, залізо і алюміній, які частково видаляються при температурах вище 2600 °С. При збільшенні загального вмісту кисню в ВРЗ понад 15 % зростання температури різко сповільнюється, досягаючи межі 2900 °С при загальному вмісті кисню 20 %. При цьому в газову фазу поряд з домішками інтенсивно йде залізо. Крім того, утворюється значна кількість шлаку, що складається переважно з оксидів заліза. Тому продування сталеплавильної ванни киснем з інтенсивністю понад 5 м3/(т·хв) недоцільне, оскільки не призводить до суттєвого підвищення продуктивності сталеплавильного агрегату.
Завантажити
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Олександр Харченко

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.