Дослідження зміни вмісту сірки в чавуні і складу шлаку на технологічних переробах при підготовці чавуну до конвертерної плавки
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: У статті проаналізовано зміну вмісту сірки в чавуні та складу шлаку в технологічному ланцюзі підготовці чавуну до конвертерної плавки. На підставі результатів проведених досліджень розроблено та рекомендовано технічні рішення та технологічні прийоми, спрямовані на виключення ресульфурації чавуну. Точкове зондове сканування зразків ковшового шлаку показало, що в шлаковій фазі поряд із системами типу CaO∙SiO2∙Al2O3 з різним співвідношенням компонентів, що містять 0,2–3,5 % сірки, виявлені системи типу CaxSiyAlz, що містять до 1 % сірки; у «корольках» вміст сірки коливається не більш 0,1 – 0,85 % і у вигляді сульфідів типу (Fe, Mn)S, переважно MnS, причому у неметалевих включеннях «корольків» виявлено вміст сірки не більш 15–30 %. Проведені дослідження складів сухих, розсипчастих і рідких склоподібних ковшових шлаків після десульфурації показали, що вони не змінюють фазовий склад, але на відміну від вихідних ковшових шлаків у шлаковій фазі таких шлаків переважно присутні системи типу CaOSiO2Al2O3MgO, збагачені оксидами магнію з перемінним співвідношенням компонентів. При цьому сірка у шлаковій фазі сухих шлаків знаходиться в основному у вигляді комплексів (Сa, Mn, Mg, Al, Si)S, а у шлаковій фазі рідких шлаків в основному у вигляді MnS і рідше у вигляді комплексів (Сa, Mn)S. За результатами проведених промислових експериментів на низці підприємств України та Китаю було встановлено, що для обмеження приходу сірки до конвертерної сталі зі шлаком на рівні ≤0,002 %, залишок ковшового шлаку після десульфурації не повинен перевищувати 0,5 – 0,7 кг/т чавуну.
ENG: The article analyzes the change in the sulfur content of cast iron and the composition of slag in the technological chain of preparing cast iron for converter smelting. On the basis of the results of the conducted research, technical solutions and technological techniques aimed at eliminating cast iron resulfurization were developed and recommended. Spot probe scanning of bucket slag samples showed that in the slag phase, along with CaO∙SiO2∙Al2O3 type systems with different ratios of components containing 0.2–3.5% sulfur, CaxSiyAlz type systems containing up to 1% sulfur were found; in "beads" the sulfur content varies no more than 0.1 - 0.85% and in the form of sulfides of the (Fe, Mn)S type, mainly MnS, and in the non-metallic inclusions of "beads" the sulfur content is no more than 15 - 30%. Studies of the compositions of dry, friable and liquid glassy ladle slags after desulfurization showed that they do not change the phase composition, but unlike the original ladle slags, in the slag phase of such slags there are mainly CaO·SiO2·Al2O3·MgO type systems, enriched with magnesium oxides with variable ratio of components. At the same time, sulfur in the slag phase of dry slags is mainly in the form of (Ca, Mn, Mg, Al, Si)S complexes, and in the slag phase of liquid slags it is mainly in the form of MnS and less often in the form of (Ca, Mn)S complexes. According to the results of industrial experiments carried out at a number of enterprises in Ukraine and China, it was established that in order to limit the introduction of sulfur into converter steel with slag at the level of ≤0.002%, the remaining ladle slag after desulfurization should not exceed 0.5-0.7 kg/t of cast iron.
ENG: The article analyzes the change in the sulfur content of cast iron and the composition of slag in the technological chain of preparing cast iron for converter smelting. On the basis of the results of the conducted research, technical solutions and technological techniques aimed at eliminating cast iron resulfurization were developed and recommended. Spot probe scanning of bucket slag samples showed that in the slag phase, along with CaO∙SiO2∙Al2O3 type systems with different ratios of components containing 0.2–3.5% sulfur, CaxSiyAlz type systems containing up to 1% sulfur were found; in "beads" the sulfur content varies no more than 0.1 - 0.85% and in the form of sulfides of the (Fe, Mn)S type, mainly MnS, and in the non-metallic inclusions of "beads" the sulfur content is no more than 15 - 30%. Studies of the compositions of dry, friable and liquid glassy ladle slags after desulfurization showed that they do not change the phase composition, but unlike the original ladle slags, in the slag phase of such slags there are mainly CaO·SiO2·Al2O3·MgO type systems, enriched with magnesium oxides with variable ratio of components. At the same time, sulfur in the slag phase of dry slags is mainly in the form of (Ca, Mn, Mg, Al, Si)S complexes, and in the slag phase of liquid slags it is mainly in the form of MnS and less often in the form of (Ca, Mn)S complexes. According to the results of industrial experiments carried out at a number of enterprises in Ukraine and China, it was established that in order to limit the introduction of sulfur into converter steel with slag at the level of ≤0.002%, the remaining ladle slag after desulfurization should not exceed 0.5-0.7 kg/t of cast iron.
Description
А. Шевченко: ORCID 0000-0003-0867-6825; В. Кисляков: ORCID 0000-0002-1775-5050; Б. Двоскін: ORCID 0000-0003-2891-7833; І. Маначин: ORCID 0000-0001-9795-6751; К. Чубін: ORCID 0000-0001-5939-4479
Keywords
позапічна десульфурація чавуну, шлак, сірка, ресульфурація, out-of-furnace desulfurization of cast iron, slag, sulfur, resulfurization, КАВП
Citation
Шевченко А. П., Кисляков В. Г., Двоскін Б. В., Маначин І. О., Чубін К. І. Дослідження зміни вмісту сірки в чавуні і складу шлаку на технологічних переробах при підготовці чавуну до конвертерної плавки. Сучасні проблеми металургії. 2022. № 25. С. 201–219. DOI: 10.34185/1991-7848.2022.01.17.