Шевченко, Анатолий ФилипповичМаначин, Иван АлександровичДвоскин, Борис ВульфовичБашмаков, Александр МихайловичВергун, Александр СергеевичКисляков, Владимир ГеннадиевичШевченко, Сергей Анатольевич2022-06-282022-06-282021Шевченко А. Ф., Маначин И. А., Двоскин Б. В., Башмаков А. М., Вергун А. С., Кисляков В. Г., Шевченко С. А. Оценка показателей процессов ковшевой десульфурации чугуна c применением различных реагентов и их промышленная проверка. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2021. № 3. С. 56–73. DOI: 10.34185/0543-5749.2021-3-56-73.0543-5749https://momi-journal.org/index.php/journal/article/view/75http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/15417А. Шевченко: ORCID 0000-0003-0867-6825; И. Маначин: ORCID 0000-0001-9795-6751; Б. Двоскин: ORCID 0000-0003-2891-7833; А. Вергун: ORCID 0000-0001-5493-9214; В. Кисляков: ORCID 0000-0002-1775-5050; С. Шевченко: ORCID 0000-0002-9287-9177RUS: Цель. Для объективной технико-экономической оценки 3-х технологий десульфурации чугуна был выполнен комплекс всесторонних исследований показателей внепечной обработки чугуна в одинаковых и равноценных условиях рафинирования по 2-м группам ковшей - с массой чугуна 80-120 т и более 200 т (большегрузные ковши). Результаты. Показано, что одним из основных параметров и показателей является расход реагента, определяющий все основные показатели процесса. Сравнительный анализ показателей таблицы 1 свидетельствует также о том, что при KR-процессе увеличение массы чугуна в ковше снижает эффективность десульфурации, так как переход от ковши с массой чугуна 80 и 100 т к большим ковшим (260 т) сопровождается уменьшением удельной степени десульфурации. удаление увеличивает расход реагента на единицу удаленной серы. Значительные удельные расходы реагентов (вплоть до 8-17 кг/т чугуна) и длительность перемешивания (вплоть до 8-20 мин), а также цикла – до 25-68 мин, что обуславливает ощутимые потери температуры чугуна – в среднем 40-42 °С, а в ряде режимах десульфурации – вплоть до 92-128 °С. Обусловлено это тем, что с увеличением массы чугуна ухудшаются массообменные процессы между шлаком и жидким чугуном ковша. Наибольший удельный расход реагентов в KR-процессе определил в результате наибольшие затраты при реализации этого процесса. Наименьшие удельные издержки при моноинжекции магния обуславливают наименьшие издержки при промышленном освоении этого процесса. Фактические показатели промышленных продувок свидетельствуют об о. что моноинжекция зернистого магния характеризуется наименьшими затратами реагентов – в среднем 0,42-0,55 кг/т чугуна, наименьшей продолжительностью операции десульфурации – в среднем 5,5-7,7 мин и в то же время обеспечением вплоть до супер глубокой дсульфурации чугуна – до 0,0003-0,001 %, степенью десульфурации – до 99 %, высокой интенсивностью удаления серы - в среднем 12-14,4 %/мин., высокой степенью усвоения реагента – в среднем 75-92 %. Научная новизна. Представлены номограммы для определения и прогнозирования удельных затрат различных реагентов в различных процессах и ковшах в зависимости от исходного переменного содержания серы в чугуне и заданного ее конечного значения. Практическая ценность. Представленные фактические данные по технологии применены KR-процессы (СаО+СаF2), коинжекции извести с магнием (СаО+Mg) и моноинжекции зернистого магния по украинской технологии вдувания. Расходы при десульфурации процессами KR – коинжекция – моноинжекция находятся в соотношении 3:2:1. Обосновано преимущество инжекционных процессов десульфурации чугуна.UKR: Мета. Для об'єктивної техніко-економічної оцінки 3-х технологій десульфурації чавуну було виконано комплекс всебічних досліджень показників позапічної обробки чавуну в однакових та рівноцінних умовах рафінування за 2-ма групами ковшів – з масою чавуну 80-120 т і більше 200 т (великовантажні ковші). Результати. Показано, що одним з основних параметрів і показників є витрата реагенту, який визначає всі основні показники процесу. Порівняльний аналіз показників таблиці 1 свідчить також про те, що при KR-процесі збільшення маси чавуну в ковші знижує ефективність десульфурації, так як перехід від ковші з масою чавуну 80 і 100 т до великих ковшів (260 т) супроводжується зменшенням питомої ступеня десульфурації, інтенсивності видалення збільшує витрату реагенту на одиницю віддаленої сірки. Значні питомі витрати реагентів (аж до 8-17 кг/т чавуну) і тривалість перемішування (аж до 8-20 хв), а також циклу – до 25-68 хв, що обумовлює відчутних втрат температури чавуну - в середньому 40-42 °С, а в ряді режимах десульфурації - аж до 92-128 °С. Обумовлено це тим, що зі збільшенням маси чавуну погіршуються масообмінні процеси між шлаком і рідким чавуном ковша. Найбільшу питому витрату реагентів в KR-процесі визначив в результаті найбільші витрати при реалізації цього процесу. Найменші питомі витрати при моноінжекціі магнію зумовлюють найменші витрати при промисловому освоєнні цього процесу. Фактичні показники промислових продувок свідчать про ом. що моноінжекція зернистого магнію характеризується найменшими витратами реагентів - в середньому 0,42-0,55 кг/т чавуну, найменшою тривалістю операції десульфурации - в середньому 5,5-7,7 хв і в той же час забезпеченням аж до супер глибокої дсульфураціі чавуну – аж до 0,0003-0,001 %, ступенем десульфурации – до 99 %, високою інтенсивністю видалення сірки – в среднем 12-14,4 %/хв., високим ступенем засвоєння реагенту - в середньому 75-92 %. Наукова новизна. Представлено номограми для визначення і прогнозування питомих витрат різних реагентів в різних процесах і ківшах в залежності від змінного вихідного вмісту сірки в чавуні і заданого її кінцевого значення. Практична цінність. Представлені фактичні дані по технології застосовані KR-процеси (СаО + СаF2), коінжекціі вапна з магнієм (СаО + Mg) і моноінжекціі зернистого магнію за українською технологією вдування. Витрати при десульфурації процесами KR – коінжекція - моноінжекція знаходяться в співвідношенні 3: 2: 1.ENG: The purpose. For an objective technical and economic assessment of the 3 pig iron desulphurization technologies, a complex of comprehensive studies of the indicators of out-of-furnace treatment of pig iron was carried out under the same and equivalent refining conditions for 2 groups of ladles - with a mass of pig iron of 80-120 tons and more than 200 tons (heavy-duty ladles). Results. It is shown that one of the main parameters and indicators is the reagent consumption, which determines all the main indicators of the process. A comparative analysis of the indicators in Table 1 also indicates that in the KR process, an increase in the mass of iron in the ladle reduces the efficiency of desulfurization, since the transition from ladles with an iron mass of 80 and 100 tons to large ladles (260 tons) is accompanied by a decrease in the specific degree of desulfurization. removal increases reagent consumption per unit of sulfur removed. Significant specific consumption of reagents (up to 8-17 kg/t of pig iron) and the duration of mixing (up to 8-20 min), as well as the cycle – up to 25-68 min, which causes noticeable temperature losses of pig iron - an average of 40-42 °C, and in a number of desulfurization modes - up to 92-128 °C. This is due to the fact that with an increase in the mass of cast iron, the mass transfer processes between the slag and the liquid iron of the ladle worsen. The highest specific consumption of reagents in the KR process resulted in the highest costs in the implementation of this process. The lowest specific costs for monoinjection of magnesium determine the lowest costs for the industrial development of this process. The actual indicators of industrial purges indicate about. that monoinjection of granular magnesium is characterized by the lowest cost of reagents - an average of 0.42-0.55 kg/t of pig iron, the shortest duration of the desulfurization operation – an average of 5.5-7.7 minutes and at the same time providing up to super deep desulfurization of pig iron – up to 0.0003-0.001 %, degree of desulfurization – up to 99 %, high intensity of sulfur removal - on average 12-14.4%/min., high degree of assimilation of the reagent – on average 75-92 %. Originality. Nomograms for determination and prediction of specific costs of different reagents in different processes and ladles depending on the variable initial sulfur content in cast iron and its set final value are presented. Practical implications. The presented actual data on the technology applied KR-processes (CaO+CaF2), co-injection of lime with magnesium (CaO+Mg) and mono-injection of granular magnesium according to the Ukrainian blowing technology. The costs for desulfurization processes KR - co-injection - mono-injection are in the ratio 3:2:1. The advantage of injection processes for desulfurization of cast iron is substantiated.ruвнепечная десульфурация чугунапорошковая известьгранулированный магнийрасход регентаэффективность десульфурациипозапічна десульфурацiя чавунупорошковe вапногранульований магнійвитрата регентаефективність десульфураціїout-of-furnace desulfurization of cast ironpowdered limegranular magnesiumreagent consumptiondesulfurization efficiencyКАВПArticle