Розробка технології десульфурації чавуну вдуванням диспергованого магнію - Курс лекций

Тема: "Розробити технологію десульфурації чавуну вдуванням диспергованого магнію"У сучасному металургійному маршруті виробництва високоякісної сталі "доменна піч - кисневий конвертер" важливе і невідємне місце займає позадоменна ковшова десульфурація чавуну в заливальних ковшах із забезпеченням перед заливкою в конвертер вмісту сірки в розплаві нижче 0,005%. При цьому в якості основного десульфуратору використовується диспергований магній, який вдувається через заглиблену фурму у розплав в струменях нейтральних газів (азот, аргон), в тому числі в складі порошкоподібних сумішей із вапном та карбідом кальцію з використанням процесів коінжекціі і мультіінжекціі []. За кордоном визнано [], що широке промислове впровадження у світовій практиці позадоменної десульфурації чавуну магнієм стало можливим завдяки розробці і впровадженню з початку 70-х років в СРСР колективом наукових співробітників Інституту чорної металургії (м.При промисловому освоєнні сучасної української технології десульфурації чавуну [] гранульованим магнієм у 150-320 - тонних заливальних ковшах з інтенсивністю вдування реагенту 13-26 кг/хв (0,081-0,086 кг/(т?хв)) зіткнулися з розвитком інтенсивного розбризкування рідкого чавуну та із збільшенням динамічних навантажень на фурменний пристрій. Це повязано, перш за все, з відсутністю розосередженого вдування магнію в обєм розплаву як у випадку використання прямоточних заглибних фурм, так і з випарником на виході. Процес десульфурації чавуну вдуванням магнію через фурму із випарювальною камерою супроводжується збільшенням тиску парогазової суміші в підкупольному просторі з наступним активним виділенням по периметру камери локальних турбулентних парогазових потоків у формі спливаючих макробульбашок, які при виході на поверхню ванни руйнуються з бризговиносом металу і сліпуче яскравим догоранням незасвоєного пару магнію з виділенням білого диму.Зясування закономірностей десульфурації чавуну вдуванням диспергованого магнію через обертову заглиблювальну фурму проводили на спеціально створеній установці (рис. Схема лабораторної установки: 1-тигель; 2-металева ванна; 3-барботажна зона; 4-шлак; 5-кришка; 6-заглиблювальна обертова фурма; 7-пастка для пилу; 8-привід обертання; 9-живильник з роторним дозатором; 10-манометр; 11-ротаметр; 12-вентилі; 13-редуктори; 14-газові балони. У набивному кварцитовому тиглі розплавляли 100-130-кг переробного чавуну, котрий містить 4,05-4,15% С, 0,09-0,15% Mn, 0,65-0,90% Si, 0,025-0,08% S і 0,045-0,055% P, із забезпеченням початкової температури розплаву 1330-1350?С. Після видалення первинного покривного шлаку приступали до обробки чавуну диспергованим магнієм (марка МГП-99, фракція 0,63-1,0 мм), котрий подавали з питомою витратою 0,055-0,19 кг/ хв на тонну чавуну в потоці аргону інтенсивністю 0,015-0,018 м3 / (т?хв) через стаціонарну (рис. Макрокартину фізичних явищ, які супроводжують процес продувки чавуну диспергованим магнієм, фіксували кіно-і відеозйомкою.2.2, а) у зоні продувки, при подачі магнію з інтенсивністю 0,055-0,066 кг / (т?хв) фіксується вихід (поява) з тимчасовим інтервалом 0,25-0,83 с на поверхні ванни макробульбашок пару магнію з аргоном (діаметром 0,05-0,08 м), порівнянних, а іноді і перевищуючих розміри зовнішнього діаметра (0,06 м) випарника. Зафіксована картина свідчить на користь того, що вдуваємий в чавун диспергований магній перетворюється в газоподібний в межах внутрішнього обєму випарника і газова суміш парів магнію і аргону, в міру перевищення тиску навколишнього середовища, покидає межі останнього у формі, можливо, декількох міхурів (через зубчастої торцевої частини випарника), що зливаються потім в одину макробульбашку при спливанні у ванні. У тому випадку, коли при обробці технології інтенсивність подачі диспергованог магнію через фурму з випарником на виході (рис. За результатами лабораторних експериментів із десульфурації чавуну вдуванням диспергованого магнію з витратою 0,085-0,19 кг/(т•хв) були встановлені такі особливості гідрогазодинаміки розплаву при використанні обертової заглибленої фурми з двома соплами, розташованими під кутом 900 до вертикальної осі (рис. Враховано такі основні фактори: суміш пари магнію з азотом вдувається в розплав при нестаціонарному розташуванні сопів фурми; сопла фурми розташовані на певній висоті відносно днища ковша; граничні умови мають тривимірну конфігурацію; газорідинна середовище має соленоїдальний характер руху.З використанням високотемпературного та чисельного моделювання досліджено гідрогазодинамічних закономірності процесу обробки чавуну диспергованим магнієм з використанням обертової заглибленої фурми.

Зміст

1. Аналіз останніх досліджень десульфурації чавуну магнієм

2. Постановка завдань процесу вдування магнію через фурму із випарювальною камерою

3. Установка десульфурації чавуну вдуванням диспергованого магнію через заглиблювальну фурму

4. Аналіз результатів досліджень

Висновки

1. Аналіз останніх досліджень десульфурації чавуну магнієм