КИНЕТИКА МЕЖФАЗНОГО ПЕРЕХОДА СЕРЫ В ПРОЦЕССЕ КОВШЕВОГО РАФИНИРОВАНИЯ ЧУГУНА МАГНИЕМ
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-12-896-902
Аннотация
В процессе внепечной обработки чугуна магнием в ковше образуется высокосернистый тугоплавкий гетерогенный шлак с высоким содержанием корольков металла. Такие шлаки, в основном, кислые с различной окислительной способностью. Высокое содержание серы в шлаке повышает «опасность» обратного перехода серы из шлака в чугун. В работе экспериментальным путем изучена кинетика перехода серы через межфазную поверхность в системе металл – шлак. В качестве экспериментальных данных использовали результаты промышленных обработок чугуна магнием на заводах Китая. Моделирование межфазного перехода серы осуществлено с использованием теории пограничного диффузионного слоя. По упрощенному выражению для второго закона Фика определены значения коэффициентов массопереноса серы в шлаке. С использованием полученных кинетических характеристик расчетным путем доказано, что в конкретных производственных условиях после рафинирования чугуна магнием идет интенсивный возврат серы из шлака в корольки металла. При этом расчетное содержание серы в чугуне в ковше остается практически неизменным, что хорошо согласуется с экспериментальными данными.
Ключевые слова
десульфурация,
диффузия,
шлак,
межфазный переход,
корольки,
пограничный слой,
массоперенос,
фракция,
удельная поверхность,
коэффициент распределения
Об авторе
А. Л. Руденко
Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова НАН Украины
Украина
Украина
49050, Днепропетровск, пл. академика Стародубова, 1
к.т.н., старший научный сотрудник
Список литературы
1. Воронова Н.А. Десульфурация чугуна магнием. – М.: Металлургия, 1980. – 239 с.
2. Sulfur Distribution Features in Metal-Slag-Gas System during Hot Metal Desulfurisation with Magnesium. Proceed. of the 7 Intern. Conf. MMT – 2012. Ariel University Center of Samaria. Israel. August 20 – 23. 2012, P. 120 – 129.
3. Чубин К.И. Развитие теории и совершенствование технологии десульфурации чугуна вдуванием диспергированного магния // Автореф. … дисс. канд. техн. наук. – Днепродзержинск, 2008. – 22 с.
4. Ткач Н.Т., Шевченко А.Ф., Костицын Д.В., Лындя П.С. Особенности шлакообразования в ковшах с жидким чугуном // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2004. № 8. С. 168 – 175.
5. Курилова Л.П., Булахтин А.С., Кисляков В.Г. и др. О ресульфурации чугуна от выпуска из доменной печи до слива в конвертер // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2010. № 22. С. 96 – 105.
6. Mechanism of Resulfurization in Magnesium Desulfurization Process of Molten Iron. ISIJ International. 2005. Vol. 45. No 11. Р. 1607 – 1615.
7. Prevention of Resulfurization in Desulfurisation Process with Mag nesium Vapor Produced in Situ Aluminothermic Reduction of Magnesium Oxide. ISIJ International. 2005. Vol. 45. No 12. Р. 1795 – 1803.
8. Вергун А.С., Шевченко А.Ф., Кисляков В.Г., Руденко А.Л. Роль ковшевого шлака при десульфурации чугуна магнием // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2009. № 20. C. 80 – 85.
9. Вергун А.С., Приходько Э.В., Кисляков В.Г. Влияние химического состава и свойств ковшевого шлака, формирующегося в процессе десульфурации чугуна магнием, на содержание в нем металлической фазы // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2010. № 21. C. 117 – 127.
10. Явойский В.И., Дорофеев Г.А., Повх И.Л. Теория продувки сталеплавильной ванны. – М.: Металлургия, 1974. – 496 с.
11. Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов. Ч. 2. – М.: Металлургия, 1966. – 703 с.
12. Попель С.И., Сотников А.И., Бороненков В.Н. Теория металлургических процессов. Учебное пособие для вузов. – М.: Металлургия, 1986. – 463 с.
13. Туркдоган Е.Т. Физическая химия высокотемпературных процессов / Пер. с англ. Ю.И. Уточкина, В.И. Симонова. – М.: Металлургия, 1985. – 344 с.
14. Теория металлургических процессов. Учебное пособие для вузов / Д.Н. Рыжонков, П.П. Арсентьев и др. – М.: Металлургия, 1989. – 392 с.
15. Меджибожский М.Я. Основы термодинамики и кинетики сталеплавильных процессов. – Киев – Донецк: Вища школа, 1986. – 280 с.
Рецензия
Для цитирования:
Руденко А.Л. КИНЕТИКА МЕЖФАЗНОГО ПЕРЕХОДА СЕРЫ В ПРОЦЕССЕ КОВШЕВОГО РАФИНИРОВАНИЯ ЧУГУНА МАГНИЕМ. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2016;59(12):896-902. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-12-896-902
For citation:
Rudenko A.L. KINETICS OF INTERFACIAL TRANSITION OF SULFUR DURING LADLE REFINING OF IRON BY MAGNESIUM. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2016;59(12):896-902. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-12-896-902
Просмотров:
483
Послать статью по эл. почте 