Порівняльний аналіз ефективності процесів позапічної десульфурації чавуну зернистим магнієм

UKR: Позапічна десульфурація чавуну стала необхідною та надійною ланкою між доменним та сталеплавильним виробництвом при виробництві якісної металопродукції. Оцінка ефективності видалення сірки з чавуну визначає якість технології знесірчення в цілому, забезпечуючи якісне й повне видалення сірки з розплаву. Найбільшого поширення у практиці позапічного знесірчення чавуну знайшов реагент – магній, що має унікальні властивості взаємодії з розплавом чавуну. Обґрунтовано необхідність комплексного та всебічного підходу до оцінки та вибору технології позапічної десульфурації чавуну. Представлені фактичні дані щодо технологій коінжекції вапна з магнієм (CaO + Mg) та моноінжекції зернистого магнію за українською технологією вдування на різних металургійних підприємствах. Показано, що одним із основних параметрів і показників є витрата реагенту, яка визначає всі основні характеристики процесу. Проведено порівняльний аналіз різних технологічних показників за різними технологіями вдування магнію у розплав чавуну. Найменші питомі витрати реагенту при моноінжекції магнію зумовлюють найменші витрати при промисловому освоєнні цього процесу. Фактичні показники промислових продувок свідчать про те, що моноінжекція зернистого магнію характеризується найменшими витратами реагентів – у середньому 0,42 – 0,55 кг/т чавуну, найменшою тривалістю операції десульфурації – у середньому 5,5 – 7,7 хв, забезпеченням надглибокої десульфурації чавуну – до 0,0003 – 0,001 %, ступенем десульфурації – до 99 %, високою інтенсивністю видалення сірки – у середньому 12 – 14,4 %/хв, високим ступенем засвоєння реагенту – у середньому 75– 92 %. Зроблений висновок, що моноінжекція зернистого магнію є пріоритетним і найбільш економічним процесом позапічної десульфурації чавуну, перевершуючи інші технології знесірчення за багатьма показниками.

ENG: Off-furnace desulfurization of hot metal has become a necessary and reliable link between blast furnace and steelmaking operations in the production of high-quality metal products. The efficiency of sulfur removal from hot metal determines the overall quality of the desulfurization process, ensuring thorough and effective sulfur elimination from the melt. Magnesium, due to its unique interaction properties with molten iron, has become the most widely used reagent in off-furnace desulfurization practices. A comprehensive and well-rounded approach to evaluating and selecting the appropriate desulfurization technology is justified. The paper presents actual data on co-injection technologies using lime and magnesium (CaO + Mg), as well as mono-injection of granular magnesium based on a Ukrainian injection technology implemented at various metallurgical plants. It is shown that one of the key parameters is reagent consumption, which determines all major characteristics of the process. A comparative analysis of various technological indicators for different magnesium injection methods into molten iron has been conducted. The lowest specific reagent consumption is observed with mono-injection of magnesium, which results in the lowest costs during industrial implementation. Industrial data show that mono-injection of granular magnesium is characterized by: the lowest reagent consumption – on average 0.42–0.55 kg per ton of hot metal, the shortest desulfurization duration – on average 5.5–7.7 minutes, ultra-deep desulfurization levels – down to 0.0003–0.001% sulfur, desulfurization efficiency – up to 99%, high sulfur removal rate – averaging 12–14.4% per minute, high reagent utilization rate – averaging 75–92%. It is concluded that mono-injection of granular magnesium is the most promising and cost-effective off-furnace desulfurization process, outperforming other desulfurization technologies across multiple performance indicators.