Закономірності змін складу шлаку і вмісту сірки в чавуні у технологічному ланцюзі «доменна піч – комплекс десульфурації чавуну – конвертер» - Шевченко, Анатолій Пилипович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Двоскін, Борис Вульфович; Маначин, Іван Олександрович; Шевченко, С. А.; Зотов, Д. С. (Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України, Дніпро, 2022)
UKR: В роботі проаналізовано зміну вмісту сірки в чавуні та складу шлаку в технологічному ланцюзі ДП – КДЧ – ККЦ. На підставі результатів проведених досліджень розроблено та рекомендовано технічні рішення та технологічні прийоми, спрямовані на виключення ресульфурації чавуну. Виконано аналіз структури «корольків» шлаків методами оптичної мікроскопії та растрової електронної мікроскопії, який показав, що вони мають ферито-графітну структуру доевтетичного або евтектичного типу з неметалевими включеннями у вигляді сульфідів марганцю та заліза. 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 знаходиться у вигляді сульфідів типу (Fe, Mn)S, переважно MnS, причому у неметалевих включеннях «корольків» виявлено вміст сірки не більше 15 – 30 %. Проведені дослідження складу 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 CaO∙SiO2∙Al2O3∙MgO, збагачені оксидами магнію, зі змінним 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. Аналіз отриманих результатів у проведених серіях дослідних плавок у 300-тонних конвертерах з використанням окотишів показав, що прихід сірки в сталь у всіх п'яти обробках був нижчим за розрахунковий (згідно з балансом) на 0,00002 – 0,00165 %.

ENG: This paper analyzes the change in the sulfur content of cast iron and the composition of slag in the technological chain of BF - CIDC - OCS. Based on the results of the conducted research, technical solutions and technological techniques aimed at eliminating cast iron resulfurization have been developed and recommended. The analysis of the structure of the slag "beads" by the methods of optical microscopy and scanning electron microscopy was performed, which showed that they have a ferrite-graphite structure of the pre-eutectic or eutectic type with non-metallic inclusions in the form of manganese and iron sulfides. 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 is 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%. The conducted studies of the composition of dry, friable and liquid glassy ladle slags after desulfurization showed that they do not change the phase composition, but unlike the initial ladle slags, in the slag phase of such slags there are mainly CaO∙SiO2∙Al2O3∙MgO systems enriched with magnesium oxides, with a variable ratio of components. At the same time, sulfur in the slag phase of dry slags is mainly in the form of complexes (Ca, Mn, Mg, Al, Si)S, and in the slag phase of liquid slags it is mainly in the form of MnS and less often in the form of complexes (Ca, Mn,)S. 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 to 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. The analysis of the results obtained in the series of experimental melting in 300-ton converters with the use of scraps showed that the arrival of sulfur in the steel in all five treatments was lower than the calculated (according to the balance) by 0.00002 - 0.00165%.
Common Factors of Changes in Slag Composition and Sulfur Content in Cast Iron in the Technological Chain Blast Furnace – Cast Iron Desulfurization Complex – Converter
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; С. Шевченко: ORCID 0000-0003-1521-9665
Keywords: десульфурація; чавун; ресульфурація; ківш; шлак; розподіл сірки; міксер; desulfurization; cast iron; resulfurization; ladle; slag; sulfur distribution; mixer; КАВП