Анатолий Алексеевич Метелкин, к.т.н., старший преподаватель кафедры металлургических технологий
622031, Свердловская обл., Нижний Тагил, ул. Красногвардейская, 59
Anatolii A. Metelkin, Cand. Sci. (Eng.), Senior Lecturer of the Chair of Metallurgical Technology
59 Krasnogvardeiskaya str., Nizhny Tagil, Sverdlovsk Region 622031
Олег Юрьевич Шешуков, д.т.н., профессор, директор Института новых материалов и технологий, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, главный научный сотрудник лаборатории пирометаллургии черных металлов, Институт металлургии УрО РАН
620002, Екатеринбург, ул. Мира, 28620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Oleg Yu. Sheshukov, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Director of the Institute of New Materials and Technologies, Ural Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin, Chief researcher of the Laboratory “Pyrometallurgy of Ferrous Metals”, Institute of Metallurgy, Ural Branch of the Russian Academy of Science (UB RAS)
28 Mira str., Yekaterinburg 620002101 Amundsena str., Yekaterinburg 620016
Максим Владимирович Савельев, начальник отдела перспективного развития
622025, Свердловская обл., Нижний Тагил, ул. Металлургов, 1
Maksim V. Savel’ev, Head of Prospective Development Department
1 Metallurgov str., Nizhny Tagil, Sverdlovsk Region 622005
Олег Игоревич Шевченко, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой металлургических технологий
622031, Свердловская обл., Нижний Тагил, ул. Красногвардейская, 59
Oleg I. Shevchenko, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Chair of Metallurgical Technology
59 Krasnogvardeiskaya str., Nizhny Tagil, Sverdlovsk Region 622031
Денис Константинович Егиазарьян, к.т.н., доцент кафедры металлургии железа и сплавов, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, старший научный сотрудник, Институт металлургии УрО РАН
620002, Екатеринбург, ул. Мира, 28620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Denis K. Egiazar’yan, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair “Metallurgy of Iron and Alloys”, Ural Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin, Senior Researcher, Institute of Metallurgy, Ural Branch of the Russian Academy of Science (UB RAS)
28 Mira str., Yekaterinburg 620002101 Amundsena str., Yekaterinburg 620016
Рассмотрены вопросы удаления серы в агрегате ковш-печь. Коэффициент распределения серы зависит от сульфидной ем шлака, коэффициента активности серы, окислительного потенциала среды и константы равновесия. Сульфидная емкость шлаков CS является одной из важнейших характеристик рафинирующей способности шлаков, применяемых при внепечной обработке стали. Одним из факторов, влияющих на сульфидную емкость, является температура. Предложена формула, показывающая зависимость сульфидной емкости от оптической основности и температуры в интервале 1400 – 1650 °С. При оптической основности Λ не более 0,75 погрешность представленной формулы не превышает 6 %. Предложено выражение для расчета оптической основности, в котором учитывается влияние основных, кислых оксидов и амфотерного оксида Al2O3. Показано, что шлаки, полностью состоящие из гомогенной фазы, обладают повышенной оптической основностью оксида алюминия. Гетерогенные шлаки обладают пониженной оптической основностью Al2O3 по сравнению с гомогенными шлаками. Возможно этот факт может быть объяснен тем, что в гомогенных шлаках наблюдается дефицит основного оксида CaO и при рассматриваемых условиях соединение Al2O3 начинает проявлять более основные свойства, чем кислотные. Таким образом, в гомогенных шлаках оптическая основность оксида алюминия повышенная и приближается к оптической основности оксида СаО. Расчеты, осуществленные на реальных плавках, показывают, что при увеличении содержания оксида Al2O3 в шлаке его оптическая основность снижается. Известное значение оптической основности позволяет определить сульфидную емкость шлака, коэффициент распределения серы между металлом и шлаком и, соответственно, конечное содержание серы в металле. Проведенные расчеты показывают, что для определения сульфидной емкости целесообразно применять ионную теорию шлаков.
The article considers the issues of sulfur removal in the ladle-furnace unit. The sulfur distribution coefficient depends on sulfide capacity of the slag, sulfur activity coefficient, oxidizing potential of the medium and equilibrium constant. The sulfide capacity CS of slags is one of the most important characteristics of refining capacity of the slags used in extra-furnace steel processing. One of the factors affecting the sulfide capacity is temperature. The formula was proposed showing the dependence of sulfide capacity on the optical basicity and temperature, in the temperature range of 1650 – 1400 °C and when the optical basicity Λ is not more than 0.75; the error of the presented formula does not exceed 6 %. The formula for calculating the optical basicity is proposed, which takes into account the influence of basic, acidic oxides and amphoteric oxide Al2O3. It is shown that slags, completely consisting of a homogeneous phase, have an increased optical basicity of aluminum oxide. Heterogeneous slags have a reduced optical basicity of Al2O3 in comparison with homogeneous slags. Perhaps, this fact can be explained by the fact that in homogeneous slags there is a deficiency of the basic oxide CaO and in the conditions under consideration Al2O3 compound begins to exhibit more basic properties than acidic ones, thus, in homogeneous slags, the optical basicity of aluminum oxide is increased and approaches optical basicity of CaO oxide. Calculations carried out on the basis of real heats have shown that with an increase in the content of Al2O3 oxide in the slag, its optical basicity decreases. Known value of the optical basicity makes it possible to determine sulfide capacity of the slag, sulfur distribution coefficient between metal and slag, and, accordingly, final sulfur content in the metal. The research results have shown that it is advisable to apply the ionic theory of slags for the sulfide capacity determination.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.